KR102401753B1 - Electroconductive particles, conductive material, and connection structure - Google Patents
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- H01R11/01—Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
Abstract
전극간을 전기적으로 접속한 경우에, 전극간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있는 도전성 입자를 제공한다. 본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 도전부를 구비하고, 3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률이 5000N/㎟ 이상 30000N/㎟ 이하이고, 압축 속도 0.33mN/s로 3mN 하중 시의 반발 에너지(식: 반발 에너지=3mN×3mN 하중 시에 있어서의 변위 ㎛×3mN 하중 시에 있어서의 압축 회복률 ％에 의해 구해짐)가 0.8 이상 1.6 이하이다.When electrically connecting between electrodes, the electroconductive particle which can improve the conduction|electrical_connection reliability between electrodes effectively is provided. The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with a substrate particle and the electroconductive part arrange|positioned on the surface of the said substrate particle, the compressive elastic modulus at the time of 3 mN load is 5000 N/mm<2> or more and 30000 N/mm<2>, Compression rate 0.33mN/ In s, the repulsion energy at the time of 3 mN load (expression: Repulsion energy = displacement at the time of 3 mN x 3 mN load, and is calculated|required by % of compression recovery factor at the time of load of mu m x 3 mN load) is 0.8 or more and 1.6 or less.
Description
본 발명은 기재 입자의 표면 상에 도전부가 배치되어 있는 도전성 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료 및 접속 구조체에 관한 것이다.This invention relates to the electroconductive particle by which the electroconductive part is arrange|positioned on the surface of a substrate particle. Moreover, this invention relates to the electrically-conductive material and bonded structure which used the said electroconductive particle.
이방성 도전 페이스트 및 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 재료가 널리 알려져 있다. 상기 이방성 도전 재료에서는, 결합제 수지 중에 복수의 도전성 입자가 분산되어 있다.Anisotropic electrically-conductive materials, such as an anisotropic electrically-conductive paste and an anisotropic electrically-conductive film, are known widely. In the said anisotropic electrically-conductive material, several electroconductive particle is disperse|distributed in binder resin.
상기 이방성 도전 재료는, 각종 접속 구조체를 얻기 위하여, 예를 들어 플렉시블 프린트 기판과 유리 기판의 접속(FOG(Film on Glass)), 반도체 칩과 플렉시블 프린트 기판의 접속(COF(Chip on Film)), 반도체 칩과 유리 기판의 접속(COG(Chip on Glass)) 및 플렉시블 프린트 기판과 유리 에폭시 기판의 접속(FOB(Film on Board)) 등에 사용되고 있다.The said anisotropic electrically-conductive material, in order to obtain various connection structures, for example, connection of a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass)), a semiconductor chip and a flexible printed circuit board connection (COF (Chip on Film)), It is used for connection of a semiconductor chip and a glass substrate (Chip on Glass (COG)) and a connection between a flexible printed circuit board and a glass epoxy substrate (Film on Board (FOB)).
상기 이방성 도전 재료에 의해, 예를 들어 반도체 칩의 전극과 유리 기판의 전극을 전기적으로 접속할 때에는, 유리 기판 상에 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 재료를 배치한다. 이어서, 반도체 칩을 적층하고, 가열 및 가압한다. 이에 의해, 이방성 도전 재료를 경화시켜, 도전성 입자를 개재하여 전극간을 전기적으로 접속하여 접속 구조체를 얻는다.When electrically connecting the electrode of a semiconductor chip and the electrode of a glass substrate with the said anisotropic electrically-conductive material, the anisotropic electrically-conductive material containing electroconductive particle is arrange|positioned on a glass substrate. Then, the semiconductor chips are laminated, heated and pressurized. Thereby, an anisotropic electrically-conductive material is hardened, between electrodes is electrically connected through electroconductive particle, and a bonded structure is obtained.
상기 도전성 입자의 일례로서, 하기의 특허문헌 1에는, 중합체 입자와, 중합체 입자의 표면에 도전성 금속층을 갖는 도전성 입자가 개시되어 있다. 상기 중합체 입자의 파괴점 하중은 9.8mN(1.0gf) 이하이다. 또한, 특허문헌 1에서는, 상기 중합체 입자의 10％ K값이 7350N/㎟(750kgf/㎟) 내지 49000N/㎟(5000kgf/㎟)될 수도 있는 것이 기재되어 있다.As an example of the said electroconductive particle, the electroconductive particle which has a polymer particle and an electroconductive metal layer on the surface of a polymer particle is disclosed by
특허문헌 1에 기재한 바와 같은 종래의 도전성 입자를 사용하여, 전극간을 접속하여 접속 구조체를 얻은 경우에는, 초기의 접속 저항이 높아지거나, 도통 신뢰성이 낮아지거나 하는 경우가 있다. 예를 들어, 접속 구조체가 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 노출되었을 때에, 전극간의 접속 저항이 상승되는 경우가 있고, 도통 신뢰성이 낮은 경우가 있다.When using the conventional electroconductive particle as described in
또한, 최근들어 전자 부품의 소형화가 진행되고 있다. 이로 인해, 전자 부품에 있어서의 도전성 입자에 의해 접속되는 배선에 있어서, 배선이 형성된 라인(L)의 폭과, 배선이 형성되어 있지 않은 스페이스(S)의 폭을 나타내는 L/S가 작아지고 있다. 이러한 미세한 배선이 형성되어 있는 경우에, 종래의 도전성 입자를 사용하여 도전 접속을 행하면, 충분한 도통 신뢰성을 확보하는 것이 곤란하다.In addition, in recent years, miniaturization of electronic components is progressing. For this reason, wiring connected by the electroconductive particle in an electronic component WHEREIN: L/S which shows the width|variety of the line L in which wiring was formed and the width|variety of the space S in which wiring is not formed is small. . When such fine wiring is formed and electrically conductive connection is performed using conventional electroconductive particle, it will be difficult to ensure sufficient conduction|electrical_connection reliability.
본 발명의 목적은, 전극간을 전기적으로 접속한 경우에, 전극간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있는 도전성 입자를 제공하는 것이다.When the objective of this invention is electrically connected between electrodes, it is providing the electroconductive particle which can improve the conduction|electrical_connection reliability between electrodes effectively.
또한, 본 발명은, 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료 및 접속 구조체를 제공하는 것도 목적으로 한다.Moreover, this invention also aims also to provide the electrically-conductive material and bonded structure which used the said electroconductive particle.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 배치된 도전부를 구비하고, 3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률이 5000N/㎟ 이상 30000N/㎟ 이하이고, 압축 속도 0.33mN/s로 3mN 하중 시의 하기 식으로부터 구해지는 반발 에너지가 0.8 이상 1.6 이하인, 도전성 입자가 제공된다.According to the broad situation of this invention, it is equipped with a substrate particle and the electroconductive part arrange|positioned on the surface of the said substrate particle, the compressive elastic modulus at the time of 3 mN load is 5000 N/mm<2> or more and 30000 N/mm<2>, Compression rate 0.33mN/ Electroconductive particle whose repulsion energy calculated|required from the following formula at the time of 3 mN load by s is 0.8 or more and 1.6 or less is provided.
반발 에너지=3mN×3mN 하중 시에 있어서의 변위 ㎛×3mN 하중 시에 있어서의 압축 회복률 ％Repulsion energy = 3 mN x 3 mN Displacement at load ㎛ x Compressive recovery rate at 3 mN load %
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 기재 입자가 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자이다.On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said substrate particle is a resin particle or organic-inorganic hybrid particle|grains.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자는 상기 도전부의 외표면에 돌기를 갖는다.On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle has a processus|protrusion on the outer surface of the said electroconductive part.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자는 상기 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비한다.On the specific situation with the electroconductive particle which concerns on this invention, the said electroconductive particle is equipped with the insulating substance arrange|positioned on the outer surface of the said electroconductive part.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함하는, 도전 재료가 제공된다.According to the broad situation of this invention, the electrically-conductive material containing the electroconductive particle mentioned above and binder resin is provided.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1 접속 대상 부재와, 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며, 상기 접속부가, 상술한 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는, 접속 구조체가 제공된다.According to the broad aspect of this invention, a 1st connection object member, a 2nd connection object member, the said 1st connection object member, and the connection part which connects the said 2nd connection object member are provided, The said connection part is the above-mentioned The bonded structure formed with one electroconductive particle or with the electroconductive material containing the said electroconductive particle and binder resin is provided.
본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 기재 입자의 표면 상에 도전부가 배치되어 있고, 3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률이 5000N/㎟ 이상 30000N/㎟ 이하이고, 압축 속도 0.33mN/s로 3mN 하중 시의 반발 에너지가 0.8 이상 1.6 이하이므로, 본 발명에 관한 도전성 입자를 사용하여 전극간을 전기적으로 접속한 경우에, 전극간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있다.In the electroconductive particle which concerns on this invention, the electroconductive part is arrange|positioned on the surface of a substrate particle, and the compressive elastic modulus at the time of 3 mN load is 5000 N/mm<2> or more and 30000 N/mm<2>, at the time of a 3 mN load at a compression rate of 0.33 mN/s Since repulsion energy is 0.8 or more and 1.6 or less, when it electrically connects between electrodes using the electroconductive particle which concerns on this invention, the conduction|electrical_connection reliability between electrodes can be improved effectively.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 정면 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 1st Embodiment of this invention.
It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
It is front sectional drawing which shows typically the bonded structure using the electroconductive particle which concerns on 1st Embodiment of this invention.
이하, 본 발명의 상세를 설명한다. 또한, 본 명세서에 있어서 「(메트)아크릴」은 「아크릴」과 「메타크릴」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미하고, 「(메트)아크릴레이트」는 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the detail of this invention is demonstrated. In addition, in this specification, "(meth)acryl" means one or both of "acryl" and "methacryl", and "(meth)acrylate" is one of "acrylate" and "methacrylate" or means both.
(도전성 입자) (conductive particles)
본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자와, 해당 기재 입자의 표면 상에 배치된 도전부를 구비한다.The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with a substrate particle and the electroconductive part arrange|positioned on the surface of this substrate particle.
본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률이 5000N/㎟ 이상 30000N/㎟ 이하이다. 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 압축 속도 0.33mN/s로 3mN 하중 시의 하기 식으로부터 구해지는 반발 에너지가 0.8 이상 1.6 이하이다.In the electroconductive particle which concerns on this invention, they are 5000 N/mm<2> or more and 30000 N/mm<2> or less at the time of a 3 mN load. In the electroconductive particle which concerns on this invention, the repulsion energy calculated|required from the following formula at the time of a 3 mN load at a compression rate of 0.33 mN/s is 0.8 or more and 1.6 or less.
반발 에너지=3mN×3mN 하중 시에 있어서의 변위 ㎛×3mN 하중 시에 있어서의 압축 회복률 ％Repulsion energy = 3 mN x 3 mN Displacement at load ㎛ x Compressive recovery rate at 3 mN load %
본 발명에 관한 도전성 입자는, 비교적 경질이면서, 낮은 반발 에너지를 나타낸다. 본 발명에 관한 도전성 입자는, 종래 구비되어 있지 않은 새로운 성질을 구비하고 있다.Although the electroconductive particle which concerns on this invention is comparatively hard, it shows low repulsion energy. The electroconductive particle which concerns on this invention is equipped with the novel property which is not equipped conventionally.
본 발명에서는, 상술한 구성이 구비되어 있기 때문에, 본 발명에 관한 도전성 입자를 사용하여 전극간을 전기적으로 접속한 경우에, 전극간의 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 관한 도전성 입자를 사용하여 전극간을 전기적으로 접속한 접속 구조체에 관해서, 접속 구조체가 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 노출되었을 때에, 전극간의 접속 저항이 상승되는 것을 억제할 수 있다.In this invention, since the structure mentioned above is provided, when it electrically connects between electrodes using the electroconductive particle which concerns on this invention, the conduction|electrical_connection reliability between electrodes can be improved effectively. For example, about the bonded structure which electrically connected between electrodes using the electroconductive particle which concerns on this invention, when bonded structure is exposed to the conditions of 85 degreeC and 85% of humidity for 500 hours, the connection resistance between electrodes rises can be restrained
상기와 같은 효과가 발현되는 것은, 반도체 칩 및 유리 기판 등의 접속 대상 부재가 얇은 경우 등에, 도전성 입자의 스프링백에 의한 저항값의 상승이 억제되기 때문이다.It is because the raise of the resistance value by the springback of electroconductive particle is suppressed, when connection object members, such as a semiconductor chip and a glass substrate, are thin that the above effects are expressed.
또한, 본 발명에 관한 도전성 입자에서는, 비교적 경질이라는 점 등으로부터, 도전 접속 후에 전극에 적당한 압흔을 형성할 수 있다. 이것에 의해서도, 초기의 접속 저항을 낮출 수 있고, 또한 도통 신뢰성을 높일 수 있다.Moreover, in the electroconductive particle which concerns on this invention, since it is comparatively hard, an appropriate indentation can be formed in an electrode after an electrically conductive connection. Also by this, initial stage connection resistance can be made low and conduction|electrical_connection reliability can be improved further.
접속 저항을 한층 더 낮추고, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자의 3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률(K값)은, 바람직하게는 7000N/㎟ 이상, 보다 바람직하게는 9000N/㎟ 이상, 바람직하게는 25000N/㎟ 이하, 보다 바람직하게는 20000N/㎟ 이하이다.From a viewpoint of further lowering connection resistance and further improving the conduction|electrical_connection reliability between electrodes, the compressive elastic modulus (K value) at the time of 3 mN load of the said electroconductive particle becomes like this. Preferably it is 7000 N/mm<2> or more, More preferably, 9000 N/ mm2 or more, Preferably it is 25000N/mm2 or less, More preferably, it is 20000N/mm2 or less.
접속 저항을 한층 더 낮추고, 전극간의 도통 신뢰성을 한층 더 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자의 상기 반발 에너지는 바람직하게는 0.9 이상, 보다 바람직하게는 1.0 이상, 바람직하게는 1.5 이하, 보다 바람직하게는 1.4 이하이다.From a viewpoint of further lowering connection resistance and further improving the conduction|electrical_connection reliability between electrodes, the said repulsion energy of the said electroconductive particle becomes like this. Preferably it is 0.9 or more, More preferably, it is 1.0 or more, Preferably it is 1.5 or less, More preferably, it is 1.4. is below.
상기 도전성 입자에 있어서의 3mN 하중 시의 변위 및 상기 도전성 입자에 있어서의 3mN 하중 시의 상기 압축 탄성률은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.The displacement at the time of the 3 mN load in the said electroconductive particle, and the said compressive elastic modulus at the time of the 3 mN load in the said electroconductive particle can be measured as follows.
미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 50㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면으로, 25℃에서, 최대 시험 하중 90mN을 30초에 걸쳐 부하하는 조건에서, 도전성 입자 1개를 압축한다. 이때의 하중값(N) 및 압축 변위(㎜)를 측정한다. 얻어진 측정값으로부터, 상기 압축 탄성률을 하기 식에 의해 구할 수 있다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다.Using a micro compression tester, one electroconductive particle is compressed with the smooth indenter end surface of a cylinder (50 micrometers in diameter, product made from diamond) at 25 degreeC under the conditions which load 90 mN of maximum test load over 30 seconds. At this time, the load value (N) and the compression displacement (mm) are measured. From the obtained measured value, the said compressive elastic modulus can be calculated|required by a following formula. As said micro compression tester, "Fischer Scope H-100" by a Fischer company etc. is used, for example.
K값(N/㎟)=(3/21/2)·F·S-3/2·R-1/2 K value (N/㎟)=(3/2 1/2 ) F S -3/2 R -1/2
F: 하중값, 0.003(N) F: load value, 0.003(N)
S: 도전성 입자가 3mN으로 압축했을 때의 압축 변위(㎜)S: Compression displacement (mm) when electroconductive particle compresses to 3 mN
R: 도전성 입자의 반경(㎜) R: Radius of electroconductive particle (mm)
상기 압축 탄성률은, 도전성 입자의 경도를 보편적이면서 정량적으로 나타낸다. 상기 압축 탄성률의 사용에 의해, 도전성 입자의 경도를 정량적이면서 일의적으로 나타낼 수 있다.The said compressive elastic modulus shows the hardness of electroconductive particle universally and quantitatively. By use of the said compressive modulus, the hardness of electroconductive particle can be shown quantitatively and uniquely.
상기 반발 에너지를 구하기 위한 상기 압축 회복률은, 이하와 같이 하여 측정할 수 있다.The said compression recovery factor for calculating|requiring the said repulsion energy can be measured as follows.
시료대 상에 도전성 입자를 살포한다. 살포된 도전성 입자 1개에 대하여, 미소 압축 시험기를 사용하여, 원기둥(직경 100㎛, 다이아몬드제)의 평활 압자 단부면으로, 25℃에서, 도전성 입자의 중심 방향으로, 도전성 입자의 3mN 부하(반전 하중값)를 부여한다. 그 후, 원점용 하중값(0.40mN)까지 제하를 행한다. 이 사이의 하중-압축 변위를 측정하여, 하기 식으로부터 압축 회복률을 구할 수 있다. 또한, 부하 속도는 0.33mN/초로 한다. 상기 미소 압축 시험기로서, 예를 들어 피셔사제 「피셔 스코프 H-100」 등이 사용된다.Electroconductive particles are spread on the sample stage. With respect to one sprayed electroconductive particle, using a micro compression tester, at 25 ° C. at the smooth indenter end face of a cylinder (diameter of 100 μm, made of diamond), in the direction of the center of the electroconductive particle, a 3 mN load of electroconductive particles (reverse load value). Then, unloading is performed to the load value for origin (0.40 mN). By measuring the load-compression displacement between them, the compression recovery factor can be calculated|required from the following formula. In addition, the load speed shall be 0.33 mN/sec. As said micro compression tester, "Fischer Scope H-100" by a Fischer company etc. is used, for example.
압축 회복률(％)=[(L1-L2)/L1]×100 Compression recovery rate (%) = [(L1-L2)/L1] × 100
L1: 부하를 부여할 때의 원점용 하중값으로부터 반전 하중값에 이르기까지의 압축 변위L1: Compressive displacement from the origin load value to the reversal load value when a load is applied
L2: 부하를 해방할 때의 반전 하중값으로부터 원점용 하중값에 이르기까지의 제하 변위L2: unloading displacement from the reversal load value when the load is released to the origin load value
본 발명에 관한 도전성 입자와 같은, 비교적 경질이면서, 낮은 반발 에너지를 나타내는 입자는, 기재 입자의 중합 조건 및 도전부의 경도를 적절히 조정함으로써 얻을 수 있다.Although comparatively hard like the electroconductive particle which concerns on this invention, particle|grains which show low repulsion energy can be obtained by adjusting appropriately the polymerization conditions of a substrate particle, and the hardness of an electroconductive part.
기재 입자에 관해서는, 예를 들어 상기 기재 입자가 후술하는 금속을 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 경우에는, 축합 반응 조건, 소성 시의 산소 분압, 소성 온도, 소성 시간의 조정을 행함으로써, 축합 반응 시는 라디칼 중합 반응을 억제하면서, 소성 공정에서 라디칼 중합 반응이 행하여지도록 할 수 있고, 결과적으로 비교적 경질이면서, 낮은 반발 에너지를 나타내는 도전성 입자를 얻는 것이 가능한 기재 입자를 용이하게 얻을 수 있다.Regarding the substrate particles, for example, in the case where the substrate particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles excluding a metal described later, by adjusting the condensation reaction conditions, oxygen partial pressure at the time of firing, firing temperature, and firing time, A radical polymerization reaction can be made to be performed in a baking process, suppressing a radical polymerization reaction at the time of a condensation reaction, As a result, although it is comparatively hard, the substrate particle which can obtain the electroconductive particle which shows low repulsion energy can be obtained easily.
도전부에 관해서는, 도전부의 재료인 금속종, 도전부의 두께를 적절히 조정함으로써, 상기 도전 입자의 물성이 상기 기재 입자의 물성과 더불어, 원하는 반발 에너지 물성을 얻을 수 있다.About an electroconductive part, the physical property of the said electroconductive particle can acquire desired repulsion energy physical property together with the physical property of the said substrate particle by adjusting suitably the thickness of the metal species which is a material of an electroconductive part, and an electroconductive part.
상기 금속종으로서는, 니켈을 포함하는 재료의 바람직한 예로서 들 수 있고, 니켈 외에, 니켈인 합금, 니켈붕소 합금, 니켈과 붕소와 텅스텐의 합금 및 그들의 조합을 들 수 있다.As said metal species, it is mentioned as a preferable example of the material containing nickel, In addition to nickel, a nickel phosphorus alloy, a nickel-boron alloy, an alloy of nickel, boron, and tungsten, and combinations thereof are mentioned.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시 형태에만 한정되지 않고, 본 발명의 특징을 손상시키지 않을 정도로, 이하의 실시 형태는 적절히 변경, 개량 등 될 수도 있다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated concretely, referring drawings. In addition, this invention is not limited only to the following embodiment, The following embodiment may be suitably changed, improved, etc. to the extent that the characteristic of this invention is not impaired.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 1st Embodiment of this invention.
도 1에 도시하는 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)와, 도전부(3)를 갖는다. 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 제1 실시 형태에서는, 도전부(3)는 기재 입자(2)의 표면에 접하고 있다. 도전성 입자(1)는 기재 입자(2)의 표면이 도전부(3)에 의해 피복된 피복 입자이다. 도전성 입자(1)에서는, 도전부(3)는 단층의 도전부(도전층)이다.The
도전성 입자(1)는 후술하는 도전성 입자(11, 21)와는 달리, 코어 물질을 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 도전성의 표면에 돌기를 갖지 않고, 도전부(3)의 외표면에 돌기를 갖지 않는다. 도전성 입자(1)는 구상이다.Unlike the
이와 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는, 도전성의 표면에 돌기를 갖고 있지 않을 수도 있고, 도전부의 외표면에 돌기를 갖고 있지 않을 수도 있으며, 구상일 수도 있다. 또한, 도전성 입자(1)는 후술하는 도전성 입자(11, 21)와는 달리, 절연성 물질을 갖지 않는다. 단, 도전성 입자(1)는 도전부(3)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 갖고 있을 수도 있다.Thus, the electroconductive particle which concerns on this invention may not have a processus|protrusion on the electroconductive surface, may not have a processus|protrusion on the outer surface of an electroconductive part, and spherical shape may be sufficient as it. In addition, unlike the
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
도 2에 도시하는 도전성 입자(11)는 기재 입자(2)와, 도전부(12)와, 복수의 코어 물질(13)과, 복수의 절연성 물질(14)을 갖는다. 도전부(12)는 기재 입자(2)의 표면 상에 기재 입자(2)에 접하도록 배치되어 있다. 도전성 입자(11)에서는, 도전부(12)는 단층의 도전부(도전층)이다.The
도전성 입자(11)는 도전성의 표면에, 복수의 돌기(11a)를 갖는다. 도전성 입자(11)는, 도전부(12)는 외표면에 복수의 돌기(12a)를 갖는다. 복수의 코어 물질(13)이 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(13)은 도전부(12) 내에 매립되어 있다. 코어 물질(13)은 돌기(11a, 12a)의 내측에 배치되어 있다. 도전부(12)는 복수의 코어 물질(13)을 피복하고 있다. 복수의 코어 물질(13)에 의해 도전부(12)의 외표면이 융기되어 있어, 돌기(11a, 12a)가 형성되어 있다.The
도전성 입자(11)는 도전부(12)의 외표면 상에 배치된 절연성 물질(14)을 갖는다. 도전부(12)의 외표면의 적어도 일부의 영역이, 절연성 물질(14)에 의해 피복되어 있다. 절연성 물질(14)은 절연성을 갖는 재료에 의해 형성되어 있고, 절연성 입자이다. 이와 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는, 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 갖고 있을 수도 있다. 단, 본 발명에 관한 도전성 입자는, 절연성 물질을 반드시 갖고 있지 않을 수도 있다.The
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.It is sectional drawing which shows the electroconductive particle which concerns on 3rd Embodiment of this invention.
도 3에 도시하는 도전성 입자(21)는 기재 입자(2)와, 도전부(22)와, 복수의 코어 물질(13)과, 복수의 절연성 물질(14)을 갖는다. 도전부(22)는 전체에서, 기재 입자(2)측에 제1 도전부(22A)와, 기재 입자(2)측과는 반대측에 제2 도전부(22B)를 갖는다.The
도전성 입자(11)와 도전성 입자(21)는 도전부만이 상이하다. 즉, 도전성 입자(11)에서는 1층 구조의 도전부가 형성되어 있는 것에 반하여, 도전성 입자(21)에서는 2층 구조의 제1 도전부(22A) 및 제2 도전부(22B)가 형성되어 있다. 제1 도전부(22A)와 제2 도전부(22B)는 다른 도전부로서 형성되어 있다.The
제1 도전부(22A)는 기재 입자(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 기재 입자(2)와 제2 도전부(22B) 사이에 제1 도전부(22A)가 배치되어 있다. 제1 도전부(22A)는 기재 입자(2)에 접하고 있다. 따라서, 기재 입자(2)의 표면 상에 제1 도전부(22A)가 배치되어 있고, 제1 도전부(22A)의 표면 상에 제2 도전부(22B)가 배치되어 있다. 도전성 입자(21)는 도전성의 표면에 복수의 돌기(21a)를 갖는다. 도전성 입자(21)는, 도전부(22)는 외표면에 복수의 돌기(22a)를 갖는다. 제1 도전부(22A)는 외표면에 돌기(22Aa)를 갖는다. 제2 도전부(22B)는 외표면에 복수의 돌기(22Ba)를 갖는다. 도전성 입자(21)에서는, 도전부(22)는 2층의 도전부(도전층)이다.The 1st electroconductive part 22A is arrange|positioned on the surface of the
이하, 도전성 입자의 다른 상세에 대하여 설명한다.Hereinafter, the other detail of electroconductive particle is demonstrated.
[기재 입자] [substrate particles]
상기 기재 입자로서는, 수지 입자, 금속 입자를 제외한 무기 입자, 유기 무기 하이브리드 입자 및 금속 입자 등을 들 수 있다. 상기 기재 입자는, 코어와, 해당 코어의 표면 상에 배치된 쉘을 구비하는 코어 쉘 입자일 수도 있다. 상기 코어가 유기 코어일 수도 있다. 상기 쉘이 무기 쉘일 수도 있다. 그 중에서도, 금속 입자를 제외한 기재 입자가 바람직하고, 수지 입자, 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자가 보다 바람직하다. 본 발명의 효과가 보다 한층 우수한 점에서, 수지 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자가 특히 바람직하다.As said substrate particle, a resin particle, the inorganic particle except a metal particle, organic-inorganic hybrid particle|grains, a metal particle, etc. are mentioned. The said substrate particle may be a core-shell particle provided with a core and the shell arrange|positioned on the surface of this core. The core may be an organic core. The shell may be an inorganic shell. Especially, the substrate particle except a metal particle is preferable, and the inorganic particle or organic-inorganic hybrid particle|grains except a resin particle and a metal particle are more preferable. A resin particle or organic-inorganic hybrid particle|grains are especially preferable at the point which the effect of this invention is further excellent.
상기 기재 입자는, 수지에 의해 형성된 수지 입자인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자를 사용하여 전극간을 접속할 때에는, 상기 도전성 입자를 전극 사이에 배치한 후, 압착함으로써 상기 도전성 입자를 압축시킨다. 상기 기재 입자가 수지 입자이면, 상기 압착 시에 상기 도전성 입자가 변형되기 쉽고, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커진다. 이로 인해, 전극간의 도통 신뢰성이 높아진다.It is preferable that the said substrate particle is a resin particle formed with resin. When connecting between electrodes using the said electroconductive particle, after arrange|positioning the said electroconductive particle between electrodes, the said electroconductive particle is compressed by crimping|bonding. When the said substrate particle is a resin particle, the said electroconductive particle deform|transforms easily at the time of the said crimping|compression-bonding, and the contact area of electroconductive particle and an electrode becomes large. For this reason, the conduction|electrical_connection reliability between electrodes becomes high.
상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서, 다양한 유기물이 적절하게 사용된다. 상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀 수지; 폴리메틸메타크릴레이트 및 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소포름알데히드 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 요소 수지, 에폭시 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 포화 폴리에스테르 수지, 폴리술폰, 폴리페닐렌옥시드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰 및 에틸렌성 불포화기를 갖는 다양한 중합성 단량체를 1종 혹은 2종 이상 중합시켜 얻어지는 중합체 등을 들 수 있다. 기재 입자의 경도를 적합한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지는, 에틸렌성 불포화기를 복수 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다.As the resin for forming the resin particles, various organic substances are suitably used. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyisobutylene, and polybutadiene; acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Polyalkylene terephthalate, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, Epoxy resin, unsaturated polyester resin, saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyethersulfone and various polymerizable monomers having ethylenically unsaturated groups The polymer obtained by making it superpose|polymerize 1 type or 2 or more types, etc. are mentioned. Since the hardness of a substrate particle can be easily controlled in a suitable range, it is preferable that resin for forming the said resin particle is the polymer which superposed|polymerized 1 type(s) or 2 or more types of polymerizable monomers which have two or more ethylenically unsaturated groups.
상기 수지 입자를, 에틸렌성 불포화기를 갖는 단량체를 중합시켜 얻는 경우, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 단량체로서는, 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.When obtaining the said resin particle by polymerizing the monomer which has an ethylenically unsaturated group, as a monomer which has the said ethylenically unsaturated group, a non-crosslinkable monomer and a crosslinkable monomer are mentioned.
상기 비가교성의 단량체로서는, 예를 들어 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체; (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산 등의 카르복실기 함유 단량체; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트류; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 산소 원자 함유 (메트)아크릴레이트류; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴 함유 단량체; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르 등의 비닐에테르류; 아세트산비닐, 부티르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐 등의 산비닐에스테르류; 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔 등의 불포화 탄화수소; 트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 염화비닐, 불화비닐, 클로로스티렌 등의 할로겐 함유 단량체 등을 들 수 있다.As said non-crosslinkable monomer, For example, Styrene-type monomers, such as styrene and (alpha)-methylstyrene; carboxyl group-containing monomers such as (meth)acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; Methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, cetyl (meth) alkyl (meth)acrylates such as acrylate, stearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, and isobornyl (meth)acrylate; oxygen atom-containing (meth)acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, glycerol (meth)acrylate, polyoxyethylene (meth)acrylate, and glycidyl (meth)acrylate; Nitrile-containing monomers such as (meth)acrylonitrile; vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, and propyl vinyl ether; acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate, and vinyl stearate; unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; and halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth)acrylate, pentafluoroethyl (meth)acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride, and chlorostyrene.
상기 가교성의 단량체로서는, 예를 들어 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄트리(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄디(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤디(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)테트라메틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트류; 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 디알릴에테르, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 트리메톡시실릴스티렌, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 함유 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra(meth)acrylate, tetramethylolmethane tri(meth)acrylate, tetramethylolmethanedi(meth)acrylate, and trimethylolpropane tri(meth)acryl. Rate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di (meth) acrylic polyfunctional (meth)acrylates such as rate, (poly)propylene glycol di(meth)acrylate, (poly)tetramethylene glycol di(meth)acrylate, and 1,4-butanediol di(meth)acrylate; Triallyl (iso) cyanurate, triallyl trimellitate, divinylbenzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, γ-(meth) acryloxypropyl trimethoxysilane, trimethoxysilyl styrene and silane-containing monomers such as vinyltrimethoxysilane.
상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를, 공지의 방법에 의해 중합시킴으로써, 상기 수지 입자를 얻을 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들어 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서 현탁 중합하는 방법 및 비가교의 시드 입자를 사용하여 라디칼 중합 개시제와 함께 단량체를 팽윤시켜 중합하는 방법 등을 들 수 있다.The said resin particle can be obtained by superposing|polymerizing the polymerizable monomer which has the said ethylenically unsaturated group by a well-known method. As this method, the method of suspension polymerization in presence of a radical polymerization initiator, the method of superposing|polymerizing by swelling a monomer with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particle|grains, etc. are mentioned, for example.
상기 기재 입자가 금속을 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 경우에는, 기재 입자를 형성하기 위한 무기물로서는, 실리카 및 카본 블랙 등을 들 수 있다. 상기 실리카에 의해 형성된 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 가수분해성의 알콕시실릴기를 2개 이상 갖는 규소 화합물을 가수분해하여 가교 중합체 입자를 형성한 후에, 필요에 따라 소성을 행함으로써 얻어지는 입자를 들 수 있다. 상기 유기 무기 하이브리드 입자로서는, 예를 들어 가교한 알콕시실릴 중합체와 아크릴 수지에 의해 형성된 유기 무기 하이브리드 입자 등을 들 수 있다.When the said substrate particle is the inorganic particle or organic-inorganic hybrid particle|grains except a metal, a silica, carbon black, etc. are mentioned as an inorganic substance for forming a substrate particle. Although it does not specifically limit as particle|grains formed of the said silica, For example, after hydrolyzing the silicon compound which has two or more hydrolysable alkoxysilyl groups to form crosslinked polymer particles, the particle|grains obtained by performing baking as needed are mentioned. can As said organic-inorganic hybrid particle|grains, the organic-inorganic hybrid particle|grains etc. which were formed of the crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin are mentioned, for example.
상기 기재 입자가 금속 입자인 경우에, 해당 금속 입자의 재료인 금속으로서는, 은, 구리, 니켈, 규소, 금 및 티타늄 등을 들 수 있다. 단, 상기 기재 입자는 금속 입자가 아닌 것이 바람직하고, 구리 입자가 아닌 것이 바람직하다.When the said substrate particle is a metal particle, silver, copper, nickel, a silicon, gold|metal|money, titanium, etc. are mentioned as a metal which is a material of this metal particle. However, it is preferable that the said substrate particle is not a metal particle, and it is preferable that it is not a copper particle.
상기 기재 입자의 입자 직경은, 바람직하게는 0.1㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 1.5㎛ 이상, 특히 바람직하게는 2㎛ 이상, 바람직하게는 1000㎛ 이하, 보다 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 한층 바람직하게는 300㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 또한 한층 바람직하게는 30㎛ 이하, 특히 바람직하게는 5㎛ 이하, 가장 바람직하게는 3㎛ 이하이다. 상기 기재 입자의 입자 직경이 상기 하한 이상이면 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커지기 때문에, 전극간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아지고, 도전성 입자를 개재하여 접속된 전극간의 접속 저항이 한층 더 낮아진다. 또한 기재 입자의 표면에 도전부를 무전해 도금에 의해 형성할 때에 응집되기 어려워지고, 응집된 도전성 입자가 형성되기 어려워진다. 상기 기재 입자의 입자 직경이 상기 상한 이하이면, 도전성 입자가 충분히 압축되기 쉬워, 전극간의 접속 저항이 한층 더 낮아지고, 전극간의 간격이 더욱 작아진다.The particle diameter of the said substrate particle becomes like this. Preferably it is 0.1 micrometer or more, More preferably, it is 1 micrometer or more, More preferably, it is 1.5 micrometers or more, Especially preferably, it is 2 micrometers or more, Preferably it is 1000 micrometers or less, More preferably 500 µm or less, still more preferably 300 µm or less, still more preferably 50 µm or less, still more preferably 30 µm or less, particularly preferably 5 µm or less, and most preferably 3 µm or less. Since the contact area of electroconductive particle and an electrode becomes large that the particle diameter of the said substrate particle is more than the said minimum, the conduction|electrical_connection reliability between electrodes becomes still higher, and the connection resistance between the electrodes connected through electroconductive particle becomes still lower. Moreover, when forming an electroconductive part by electroless-plating on the surface of a substrate particle, it becomes difficult to aggregate, and it becomes difficult to form the aggregated electroconductive particle. Electroconductive particle fully compresses that the particle diameter of the said substrate particle is below the said upper limit, the connection resistance between electrodes becomes still lower, and the space|interval between electrodes becomes still small.
상기 기재 입자의 입자 직경은, 기재 입자가 진구상인 경우에는 직경을 나타내고, 기재 입자가 진구상이 아닌 경우에는 최대 직경을 나타낸다.The particle diameter of the said substrate particle shows a diameter, when a substrate particle is a spherical shape, and, when a substrate particle is not a spherical shape, shows the largest diameter.
상기 기재 입자의 입자 직경은 1㎛ 이상 5㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기 기재 입자의 입자 직경이 1 내지 5㎛의 범위 내이면, 전극간의 간격이 작아지고, 또한 도전부의 두께를 두껍게 해도 작은 도전성 입자가 얻어진다.As for the particle diameter of the said substrate particle, it is especially preferable that they are 1 micrometer or more and 5 micrometers or less. If the particle diameter of the said substrate particle exists in the range of 1-5 micrometers, even if the space|interval between electrodes becomes small and thickens the thickness of an electroconductive part, small electroconductive particle will be obtained.
[도전부] [Challenge part]
상기 도전부를 형성하기 위한 금속은 특별히 한정되지 않는다. 해당 금속으로서는, 예를 들어 금, 은, 팔라듐, 루테늄, 로듐, 오스뮴, 이리듐, 구리, 백금, 아연, 철, 주석, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티타늄, 안티몬, 비스무트, 탈륨, 게르마늄, 카드뮴, 규소 및 이들의 합금 등을 들 수 있다. 또한, 상기 금속으로서는, 주석 도핑 산화인듐(ITO) 및 땜납 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 전극간의 접속 저항을 한층 더 낮출 수 있으므로, 주석을 포함하는 합금, 니켈, 팔라듐, 구리 또는 금이 바람직하고, 니켈 또는 팔라듐이 바람직하다.The metal for forming the said electroconductive part is not specifically limited. Examples of the metal include gold, silver, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, and thallium. , germanium, cadmium, silicon, and alloys thereof. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. Especially, since the connection resistance between electrodes can be made lower further, the alloy containing a tin, nickel, palladium, copper, or gold|metal|money is preferable, and nickel or palladium is preferable.
도전성 입자(1, 11)와 같이, 상기 도전부는 1개의 층에 의해 형성되어 있을 수도 있다. 도전성 입자(21)와 같이, 도전부는 복수의 층에 의해 형성되어 있을 수도 있다. 즉, 도전부는 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있을 수도 있다. 도전부가 복수의 층에 의해 형성되어 있는 경우에는, 최외층은 금층, 니켈층, 팔라듐층, 구리층 또는 주석과 은을 포함하는 합금층인 것이 바람직하고, 금층인 것이 보다 바람직하다. 최외층이 이들의 바람직한 도전층인 경우에는 전극간의 접속 저항이 한층 더 낮아진다. 또한, 최외층이 금층인 경우에는 내부식성이 한층 더 높아진다.Like the
상기 기재 입자의 표면 상에 도전부를 형성하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 도전부를 형성하는 방법으로서는, 예를 들어 무전해 도금에 의한 방법, 전기 도금에 의한 방법, 물리적 증착에 의한 방법, 및 금속 분말 혹은 금속 분말과 결합제를 포함하는 페이스트를 기재 입자의 표면에 코팅하는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전부의 형성이 간편하므로, 무전해 도금에 의한 방법이 바람직하다. 상기 물리적 증착에 의한 방법으로서는, 진공 증착, 이온 플레이팅 및 이온 스퍼터링 등의 방법을 들 수 있다.The method of forming an electroconductive part on the surface of the said substrate particle is not specifically limited. As a method of forming an electroconductive part, for example, the method by electroless plating, the method by electroplating, the method by physical vapor deposition, and the method of coating the paste containing metal powder or metal powder and a binder on the surface of a substrate particle. and the like. Especially, since formation of an electroconductive part is simple, the method by electroless plating is preferable. As a method by the said physical vapor deposition, methods, such as vacuum vapor deposition, ion plating, and ion sputtering, are mentioned.
상기 도전성 입자의 입자 직경은, 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 바람직하게는 520㎛ 이하, 보다 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 한층 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 도전성 입자의 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전성 입자를 사용하여 전극간을 접속한 경우에, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 충분히 커지고, 또한 도전부를 형성할 때에 응집된 도전성 입자가 형성되기 어려워진다. 또한, 도전성 입자를 개재하여 접속된 전극간의 간격이 지나치게 커지지 않고, 또한 도전부가 기재 입자의 표면으로부터 박리되기 어려워진다. 또한, 도전성 입자의 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전성 입자를 도전 재료의 용도에 적절하게 사용 가능하다.The particle size of the conductive particles is preferably 0.5 µm or more, more preferably 1 µm or more, preferably 520 µm or less, more preferably 500 µm or less, still more preferably 100 µm or less, still more preferably is 50 µm or less, particularly preferably 20 µm or less. When the particle diameter of electroconductive particle is more than the said minimum and below the said upper limit and between electrodes are connected using electroconductive particle, the contact area of electroconductive particle and an electrode becomes large enough, and the electroconductive particle which aggregated when forming an electroconductive part difficult to form. Moreover, the space|interval between the electrodes connected through electroconductive particle does not become large too much, and an electroconductive part becomes difficult to peel from the surface of a substrate particle. Moreover, electroconductive particle can be used suitably for the use of an electrically-conductive material as the particle diameter of electroconductive particle is more than the said minimum and below the said upper limit.
상기 도전성 입자의 입자 직경은, 도전성 입자가 진구상인 경우에는 직경을 의미하고, 도전성 입자가 진구상 이외의 형상인 경우에는 최대 직경을 의미한다.The particle diameter of the said electroconductive particle means a diameter, when electroconductive particle is a spherical shape, and, when electroconductive particle is a shape other than a spherical shape, means a maximum diameter.
상기 도전부의 두께(도전부 전체의 두께)는, 바람직하게는 0.005㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 특히 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다. 상기 도전부의 두께는, 도전부가 다층인 경우에는 도전층 전체의 두께이다. 도전부의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 충분한 도전성이 얻어지고, 또한 도전성 입자가 지나치게 단단해지지 않아, 전극간의 접속 시에 도전성 입자가 충분히 변형된다.The thickness of the conductive portion (the thickness of the entire conductive portion) is preferably 0.005 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 10 μm or less, more preferably 1 μm or less, still more preferably 0.5 μm or less. , particularly preferably 0.3 µm or less. The thickness of the said electroconductive part is the thickness of the whole electroconductive layer, when an electroconductive part is multilayer. Sufficient electroconductivity is acquired as the thickness of an electroconductive part is more than the said minimum and below the said upper limit, and electroconductive particle does not become hard too much, but electroconductive particle fully deform|transforms at the time of the connection between electrodes.
상기 도전부가 복수의 층에 의해 형성되어 있는 경우에, 최외층의 도전층의 두께는, 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이하이다. 상기 최외층의 도전층의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 최외층의 도전층에 의한 피복이 균일해져, 내부식성이 충분히 높아지고, 또한 전극간의 접속 저항이 한층 더 낮아진다. 또한, 상기 최외층이 금층인 경우에 금층의 두께가 얇을수록 비용이 낮아진다.When the conductive portion is formed of a plurality of layers, the thickness of the conductive layer of the outermost layer is preferably 0.001 μm or more, more preferably 0.01 μm or more, preferably 0.5 μm or less, more preferably 0.1 μm or less. When the thickness of the conductive layer of the outermost layer is greater than or equal to the lower limit and equal to or less than the upper limit, the coating by the conductive layer of the outermost layer becomes uniform, the corrosion resistance becomes sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes is further lowered. In addition, when the outermost layer is a gold layer, the lower the thickness of the gold layer, the lower the cost.
상기 도전부의 두께는, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)를 사용하여, 도전성 입자의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.The thickness of the said electroconductive part can be measured by observing the cross section of electroconductive particle using a transmission electron microscope (TEM), for example.
도전성을 효과적으로 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자는 니켈을 포함하는 도전부를 갖는 것이 바람직하다. 니켈을 포함하는 도전부 100중량％ 중 니켈의 함유량은 바람직하게는 50중량％ 이상, 보다 바람직하게는 65중량％ 이상, 보다 한층 바람직하게는 70중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 75중량％ 이상, 또한 한층 바람직하게는 80중량％ 이상, 특히 바람직하게는 85중량％ 이상, 가장 바람직하게는 90중량％ 이상이다. 상기 니켈을 포함하는 도전부 100중량％ 중 니켈의 함유량은 바람직하게는 100중량％(전량) 이하이고, 99중량％ 이하일 수도 있고, 95중량％ 이하일 수도 있다. 니켈의 함유량이 상기 하한 이상이면 전극간의 접속 저항이 한층 더 낮아진다. 또한, 전극이나 도전부의 표면에 있어서의 산화 피막이 적은 경우에는, 니켈의 함유량이 많을수록 전극간의 접속 저항이 낮아지는 경향이 있다.It is preferable that the said electroconductive particle has the electroconductive part containing nickel from a viewpoint of improving electroconductivity effectively. The content of nickel in 100% by weight of the conductive part containing nickel is preferably 50% by weight or more, more preferably 65% by weight or more, still more preferably 70% by weight or more, still more preferably 75% by weight or more, Moreover, more preferably, it is 80 weight% or more, Especially preferably, it is 85 weight% or more, Most preferably, it is 90 weight% or more. Content of nickel in 100 weight% of 100 weight% of the electroconductive parts containing said nickel becomes like this. Preferably it is 100 weight% (whole quantity) or less, 99 weight% or less may be sufficient, and 95 weight% or less may be sufficient as it. The connection resistance between electrodes becomes it low that content of nickel is more than the said minimum. Moreover, when there are few oxide films in the surface of an electrode or an electroconductive part, there exists a tendency for the connection resistance between electrodes to become low, so that there is much content of nickel.
상기 도전부에 포함되는 금속의 함유량 측정 방법은, 기지의 다양한 분석법을 사용할 수 있고, 특별히 한정되지 않는다. 이 측정 방법으로서, 흡광 분석법 또는 스펙트럼 분석법 등을 들 수 있다. 상기 흡광 분석법에서는, 프레임 흡광 광도계 및 전기 가열로 흡광 광도계 등을 사용할 수 있다. 상기 스펙트럼 분석법으로서는, 플라즈마 발광 분석법 및 플라즈마 이온원 질량 분석법 등을 들 수 있다.The method for measuring the content of the metal contained in the conductive portion can use known various analysis methods, and is not particularly limited. As this measuring method, an absorption spectrometry method, a spectrum analysis method, etc. are mentioned. In the absorptiometry, a frame absorptiometer, an electric heating furnace absorptometer, or the like can be used. As said spectrum analysis method, the plasma emission spectrometry method, the plasma ion source mass spectrometry method, etc. are mentioned.
상기 도전부에 포함되는 금속의 평균 함유량을 측정할 때에는, ICP 발광 분석 장치를 사용하는 것이 바람직하다. ICP 발광 분석 장치의 시판품으로서는, 호리바(HORIBA)사제의 ICP 발광 분석 장치 등을 들 수 있다.When measuring the average content of the metal contained in the said electroconductive part, it is preferable to use an ICP emission spectrometer. As a commercial item of an ICP emission analyzer, the ICP emission analyzer made by HORIBA, etc. are mentioned.
상기 도전부는, 니켈 외에, 인 또는 붕소를 포함하고 있을 수도 있다. 또한, 상기 도전부는, 니켈 이외의 금속을 포함하고 있을 수도 있다. 상기 도전부에 있어서, 복수의 금속이 포함되는 경우에 복수의 금속은 합금화되어 있을 수도 있다.The conductive part may contain phosphorus or boron in addition to nickel. Moreover, the said electroconductive part may contain the metal other than nickel. In the conductive part, when a plurality of metals are included, the plurality of metals may be alloyed.
니켈과 인 또는 붕소를 포함하는 도전부 100중량％ 중 인 또는 붕소의 함유량은 바람직하게는 0.1중량％ 이상, 보다 바람직하게는 1중량％ 이상, 바람직하게는 10중량％ 이하, 보다 바람직하게는 5중량％ 이하이다. 인 또는 붕소의 함유량이 상기 하한 및 상기 상한 이하이면, 도전부의 저항이 한층 더 낮아져, 상기 도전부가 접속 저항의 저감에 기여한다.The content of phosphorus or boron in 100% by weight of the conductive portion containing nickel and phosphorus or boron is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 1% by weight or more, preferably 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or more. weight % or less. When content of phosphorus or boron is below the said lower limit and the said upper limit, the resistance of an electroconductive part becomes still low, and the said electroconductive part contributes to reduction of connection resistance.
[코어 물질] [Core Material]
상기 도전성 입자는 도전성의 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자는 상기 도전부의 외표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 돌기는 복수인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자에 의해 접속되는 전극의 표면에는 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 또한, 상기 도전성 입자의 도전부의 표면에는 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 상기 돌기를 갖는 도전성 입자의 사용에 의해 전극간에 도전성 입자를 배치한 후, 압착시킴으로써, 돌기에 의해 산화 피막이 효과적으로 배제된다. 이로 인해, 전극과 도전성 입자를 보다 한층 확실하게 접촉시킬 수 있고, 전극간의 접속 저항을 낮출 수 있다. 또한, 상기 도전성 입자가 표면에 절연성 물질을 갖는 경우, 또는 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되어 도전 재료로서 사용할 수 있는 경우에, 도전성 입자의 돌기에 의해, 도전성 입자와 전극 사이의 수지를 효과적으로 배제할 수 있다. 이로 인해, 전극간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아진다.It is preferable that the said electroconductive particle has a processus|protrusion on the electroconductive surface. It is preferable that the said electroconductive particle has a processus|protrusion on the outer surface of the said electroconductive part. It is preferable that the said projection is plural. An oxide film is formed in the surface of the electrode connected by the said electroconductive particle in many cases. Moreover, the oxide film is formed in the surface of the electroconductive part of the said electroconductive particle in many cases. After arrange|positioning electroconductive particle between electrodes by use of the electroconductive particle which has the said processus|protrusion, an oxide film is effectively excluded by a processus|protrusion by crimping|bonding. For this reason, an electrode and electroconductive particle can be made to contact still more reliably, and the connection resistance between electrodes can be lowered|hung. In addition, when the conductive particles have an insulating material on the surface, or when the conductive particles are dispersed in a binder resin and used as a conductive material, the protrusion of the conductive particles effectively excludes the resin between the conductive particles and the electrode. can For this reason, the conduction|electrical_connection reliability between electrodes becomes still higher.
상기 코어 물질이 상기 도전부 중에 매립되어 있음으로써, 상기 도전부가 외표면에 복수의 돌기를 갖도록 하는 것이 용이하다. 단, 도전성 입자의 도전성 표면 및 도전부의 표면에 돌기를 형성하기 위하여, 코어 물질을 반드시 사용하지 않을 수도 있다.Since the core material is embedded in the conductive part, it is easy to make the conductive part have a plurality of protrusions on the outer surface. However, in order to form projections on the conductive surface of the conductive particles and the surface of the conductive portion, the core material may not necessarily be used.
상기 돌기를 형성하는 방법으로서는, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시킨 후, 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법, 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성한 후, 코어 물질을 부착시키고, 또한 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법, 및 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 도중 단계에서 코어 물질을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다.As a method of forming the said processus|protrusion, after making a core substance adhere to the surface of a substrate particle, after forming an electroconductive part by the method of forming an electroconductive part by electroless-plating, and electroless-plating on the surface of a substrate particle, a core substance It is made to adhere, and the method of forming an electroconductive part by electroless-plating, the method of adding a core substance in the middle stage of forming an electroconductive part by electroless-plating on the surface of a substrate particle, etc. are mentioned.
상기 코어 물질의 재료로서는, 도전성 물질 및 비도전성 물질을 들 수 있다. 상기 도전성 물질로서는, 예를 들어 금속, 금속의 산화물, 흑연 등의 도전성 비금속 및 도전성 중합체 등을 들 수 있다. 상기 도전성 중합체로서는, 폴리아세틸렌 등을 들 수 있다. 상기 비도전성 물질로서는, 실리카, 알루미나, 티타늄산바륨 및 지르코니아 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성을 높일 수 있고, 또한 접속 저항을 효과적으로 낮출 수 있으므로, 금속이 바람직하다. 상기 코어 물질은 금속 입자인 것이 바람직하다. 상기 코어 물질의 재료인 금속으로서는, 상기 도전 재료의 재료로서 예시한 금속을 적절히 사용 가능하다.Examples of the material of the core material include a conductive material and a non-conductive material. Examples of the conductive material include metals, metal oxides, conductive nonmetals such as graphite, and conductive polymers. Polyacetylene etc. are mentioned as said conductive polymer. Examples of the non-conductive material include silica, alumina, barium titanate, and zirconia. Especially, since electroconductivity can be raised and connection resistance can be lowered effectively, a metal is preferable. The core material is preferably a metal particle. As a metal which is the material of the said core substance, the metal illustrated as a material of the said electrically-conductive material can be used suitably.
상기 코어 물질의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 코어 물질의 형상은 괴상인 것이 바람직하다. 코어 물질로서는, 예를 들어 입자상의 덩어리, 복수의 미소 입자가 응집된 응집 덩어리 및 부정형의 덩어리 등을 들 수 있다.The shape of the core material is not particularly limited. The shape of the core material is preferably a lump. As a core substance, a particulate-form mass, the aggregated mass in which several microparticles aggregated, the amorphous mass, etc. are mentioned, for example.
상기 코어 물질의 평균 직경(평균 입자 직경)은, 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 코어 물질의 평균 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.The average diameter (average particle diameter) of the core material is preferably 0.001 µm or more, more preferably 0.05 µm or more, preferably 0.9 µm or less, and more preferably 0.2 µm or less. When the average diameter of the core material is equal to or greater than the lower limit and equal to or less than the upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively lowered.
상기 코어 물질의 「평균 직경(평균 입자 직경)」은, 수 평균 직경(수 평균 입자 직경)을 나타낸다. 코어 물질의 평균 직경은, 임의의 코어 물질 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하여, 평균값을 산출함으로써 구해진다.The "average diameter (average particle diameter)" of the said core substance shows a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of a core substance is calculated|required by observing 50 arbitrary core substances with an electron microscope or an optical microscope, and calculating an average value.
상기 도전성 입자 1개당 상기한 돌기의 수는, 바람직하게는 3개 이상, 보다 바람직하게는 5개 이상이다. 상기 돌기의 수의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 돌기의 수의 상한은 도전성 입자의 입자 직경 등을 고려하여 적절히 선택할 수 있다.The number of said processus|protrusion per said electroconductive particle becomes like this. Preferably it is 3 or more, More preferably, it is 5 or more. The upper limit of the number of the projections is not particularly limited. The upper limit of the number of the said processus|protrusion considers the particle diameter of electroconductive particle, etc., and can select it suitably.
복수의 상기 돌기의 평균 높이는, 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 돌기의 평균 높이가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.The average height of the plurality of projections is preferably 0.001 µm or more, more preferably 0.05 µm or more, preferably 0.9 µm or less, and more preferably 0.2 µm or less. When the average height of the projections is equal to or greater than the lower limit and equal to or less than the upper limit, the connection resistance between the electrodes is effectively lowered.
[절연성 물질] [insulating material]
상기 도전성 입자는, 상기 도전부의 외표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 전극간의 접속에 사용하면, 인접하는 전극간의 단락을 한층 더 방지할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 도전성 입자가 접촉되었을 때 복수의 전극간에 절연성 물질이 존재하므로, 상하의 전극간이 아니고 가로 방향에 인접하는 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 전극간의 접속 시에, 2개의 전극으로 도전성 입자를 가압함으로써, 도전성 입자의 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 용이하게 배제할 수 있다. 상기 도전성 입자가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 경우에는, 도전성 입자의 도전부와 전극 사이의 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있다.It is preferable that the said electroconductive particle is equipped with the insulating substance arrange|positioned on the outer surface of the said electroconductive part. In this case, when electroconductive particle is used for the connection between electrodes, the short circuit between adjacent electrodes can be prevented further. Specifically, since an insulating material exists between a plurality of electrodes when a plurality of electroconductive particles are contacted, a short circuit between electrodes adjacent to each other in the horizontal direction, not between the upper and lower electrodes, can be prevented. Moreover, in the case of the connection between electrodes, the insulating substance between the electroconductive part of electroconductive particle, and an electrode can be excluded easily by pressurizing electroconductive particle with two electrodes. When the said electroconductive particle has a some processus|protrusion on the outer surface of an electroconductive part, the insulating substance between the electroconductive part of electroconductive particle, and an electrode can be excluded still more easily.
전극간의 압착 시에 상기 절연성 물질을 한층 더 용이하게 배제할 수 있는 점에서, 상기 절연성 물질은 절연성 입자인 것이 바람직하다.It is preferable that the said insulating material is an insulating particle at the point that the said insulating material can be excluded more easily at the time of compression between electrodes.
상기 절연성 물질의 재료인 절연성 수지의 구체예로서는, 폴리올레핀류, (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 블록 중합체, 열가소성 수지, 열가소성 수지의 가교물, 열경화성 수지 및 수용성 수지 등을 들 수 있다.Specific examples of the insulating resin that is the material of the insulating substance include polyolefins, (meth)acrylate polymers, (meth)acrylate copolymers, block polymers, thermoplastic resins, crosslinked products of thermoplastic resins, thermosetting resins, and water-soluble resins. can
상기 절연성 물질의 평균 직경(평균 입자 직경)은, 도전성 입자의 입자 직경 및 도전성 입자의 용도 등에 의해 적절히 선택할 수 있다. 상기 절연성 물질의 평균 직경(평균 입자 직경)은 바람직하게는 0.005㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.5㎛ 이하이다. 상기 절연성 물질의 평균 직경이 상기 하한 이상이면 도전성 입자가 결합제 수지 중에 분산되었을 때에, 복수의 도전성 입자에 있어서의 도전부끼리 접촉되기 어려워진다. 상기 절연성 입자의 평균 직경이 상기 상한 이하이면, 전극간의 접속 시에 전극과 도전성 입자 사이의 절연성 물질을 배제하기 때문에, 압력을 지나치게 높일 필요가 없어지고, 고온으로 가열할 필요도 없어진다.The average diameter (average particle diameter) of the said insulating substance can be suitably selected by the particle diameter of electroconductive particle, the use of electroconductive particle, etc. The average diameter (average particle diameter) of the insulating material is preferably 0.005 µm or more, more preferably 0.01 µm or more, preferably 1 µm or less, and more preferably 0.5 µm or less. When electroconductive particle is disperse|distributed in binder resin as the average diameter of the said insulating substance is more than the said minimum, it becomes difficult to contact the electroconductive parts in some electroconductive particle. In order to exclude the insulating substance between an electrode and electroconductive particle at the time of the connection between electrodes as the average diameter of the said insulating particle is below the said upper limit, it becomes unnecessary to raise a pressure too much, and the need to heat to high temperature is also eliminated.
상기 절연성 물질의 「평균 직경(평균 입자 직경)」은, 수 평균 직경(수 평균 입자 직경)을 나타낸다. 절연성 물질의 평균 직경은, 입도 분포 측정 장치 등을 사용하여 구해진다.The "average diameter (average particle diameter)" of the said insulating substance shows a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of an insulating substance is calculated|required using a particle size distribution measuring apparatus etc.
(도전 재료) (conductive material)
본 발명에 관한 도전 재료는, 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함한다. 상기 도전성 입자는, 결합제 수지 중에 분산되어, 도전 재료로서 사용할 수 있는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 이방성 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자 및 상기 도전 재료는 각각, 전극간의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는, 회로 접속 재료인 것이 바람직하다.The electrically-conductive material which concerns on this invention contains the electroconductive particle mentioned above, and binder resin. It is preferable that the said electroconductive particle is disperse|distributed in binder resin and can use it as an electrically-conductive material. It is preferable that the said electrically-conductive material is an anisotropic electrically-conductive material. It is preferable that the said electroconductive particle and the said electrically-conductive material are respectively used for the electrical connection between electrodes. It is preferable that the said electrically-conductive material is a circuit connection material.
상기 결합제 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지로서, 공지의 절연성의 수지가 사용된다.The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, a known insulating resin is used.
상기 결합제 수지로서는, 예를 들어 비닐 수지, 열가소성 수지, 경화성 수지, 열가소성 블록 공중합체 및 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 결합제 수지는 1종만이 사용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.As said binder resin, a vinyl resin, a thermoplastic resin, curable resin, a thermoplastic block copolymer, an elastomer etc. are mentioned, for example. As for the said binder resin, only 1 type may be used and 2 or more types may be used together.
상기 비닐 수지로서는, 예를 들어 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지 및 스티렌 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들어 폴리올레핀 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다. 상기 경화성 수지로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 경화성 수지는, 상온 경화형 수지, 열경화형 수지, 광경화형 수지 또는 습기 경화형 수지일 수도 있다. 상기 경화성 수지는, 경화제와 병용될 수도 있다. 상기 열가소성 블록 공중합체로서는, 예를 들어 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록 공중합체의 수소 첨가물 및 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기 엘라스토머로서는, 예를 들어 스티렌-부타디엔 공중합 고무 및 아크릴로니트릴-스티렌 블록 공중합 고무 등을 들 수 있다.As said vinyl resin, a vinyl acetate resin, an acrylic resin, a styrene resin, etc. are mentioned, for example. As said thermoplastic resin, polyolefin resin, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyamide resin, etc. are mentioned, for example. As said curable resin, an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin, an unsaturated polyester resin, etc. are mentioned, for example. In addition, the curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photocurable resin, or a moisture curable resin. The said curable resin may be used together with a hardening|curing agent. As the thermoplastic block copolymer, for example, a hydrogenated product of a styrene-butadiene-styrene block copolymer, a styrene-isoprene-styrene block copolymer, a styrene-butadiene-styrene block copolymer, and hydrogen of a styrene-isoprene-styrene block copolymer Additives etc. are mentioned. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.
상기 도전 재료 및 상기 결합제 수지는, 열가소성 성분 또는 열경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료 및 상기 결합제 수지는, 열가소성 성분을 포함하고 있을 수도 있고, 열경화성 성분을 포함하고 있을 수도 있다. 상기 도전 재료 및 상기 결합제 수지는, 열경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열경화성 성분은, 가열에 의해 경화 가능한 경화성 화합물과 열경화제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 가열에 의해 경화 가능한 경화성 화합물과 상기 열경화제는, 상기 결합제 수지가 경화되도록 적당한 배합비로 사용된다.It is preferable that the said electrically-conductive material and the said binder resin contain a thermoplastic component or a thermosetting component. The said electrically-conductive material and the said binder resin may contain the thermoplastic component, and may contain the thermosetting component. It is preferable that the said electrically-conductive material and the said binder resin contain a thermosetting component. It is preferable that the said thermosetting component contains the sclerosing|hardenable compound which can be hardened by heating, and a thermosetting agent. The curable compound curable by heating and the thermosetting agent are used in an appropriate mixing ratio so that the binder resin is cured.
상기 도전 재료는, 상기 도전성 입자 및 상기 결합제 수지 이외에, 예를 들어 충전제, 증량제, 연화제, 가소제, 중합 촉매, 경화 촉매, 착색제, 산화 방지제, 열 안정제, 광안정제, 자외선 흡수제, 활제, 대전 방지제 및 난연제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있을 수도 있다.The conductive material, in addition to the conductive particles and the binder resin, for example, a filler, an extender, a softener, a plasticizer, a polymerization catalyst, a curing catalyst, a colorant, an antioxidant, a heat stabilizer, a light stabilizer, an ultraviolet absorber, a lubricant, an antistatic agent and It may contain various additives, such as a flame retardant.
상기 도전 재료는 도전 페이스트 및 도전 필름 등으로서 사용될 수 있다. 상기 도전 재료가 도전 필름인 경우에는 도전성 입자를 포함하는 도전 필름에, 도전성 입자를 포함하지 않는 필름이 적층되어 있을 수도 있다. 상기 도전 페이스트는 이방성 도전 페이스트인 것이 바람직하다. 상기 도전 필름은 이방성 도전 필름인 것이 바람직하다.The conductive material may be used as a conductive paste, a conductive film, or the like. When the said electrically-conductive material is a conductive film, the film which does not contain electroconductive particle may be laminated|stacked on the conductive film containing electroconductive particle. It is preferable that the said electrically conductive paste is an anisotropic electrically conductive paste. It is preferable that the said conductive film is an anisotropic conductive film.
상기 도전 재료 100중량％ 중 상기 결합제 수지의 함유량은 바람직하게는 10중량％ 이상, 보다 바람직하게는 30중량％ 이상, 더욱 바람직하게는 50중량％ 이상, 특히 바람직하게는 70중량％ 이상, 바람직하게는 99.99중량％ 이하, 보다 바람직하게는 99.9중량％ 이하이다. 상기 결합제 수지의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간에 도전성 입자가 효율적으로 배치되고, 도전 재료에 의해 접속된 접속 대상 부재의 도통 신뢰성이 한층 더 높아진다.The content of the binder resin in 100% by weight of the conductive material 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 is 99.99% by weight or less, more preferably 99.9% by weight or less. Electroconductive particle is efficiently arrange|positioned between electrodes as content of the said binder resin is more than the said minimum and below the said upper limit, and the conduction|electrical_connection reliability of the connection object member connected with the electrically-conductive material becomes still higher.
상기 도전 재료 100중량％ 중 상기 도전성 입자의 함유량은 바람직하게는 0.01중량％ 이상, 보다 바람직하게는 0.1중량％ 이상, 바람직하게는 40중량％ 이하, 보다 바람직하게는 20중량％ 이하, 더욱 바람직하게는 10중량％ 이하이다. 상기 도전성 입자의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극간의 도통 신뢰성이 한층 더 높아진다.Content of the said electroconductive particle in 100 weight% of the said electrically-conductive material becomes like this. Preferably it is 0.01 weight% or more, More preferably, it is 0.1 weight% or more, Preferably it is 40 weight% or less, More preferably, it is 20 weight% or less, More preferably is 10% by weight or less. The conduction|electrical_connection reliability between electrodes becomes it still higher that content of the said electroconductive particle is more than the said minimum and below the said upper limit.
(접속 구조체) (connection structure)
상기 도전성 입자를 사용하거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료를 사용하여, 접속 대상 부재를 접속함으로써, 접속 구조체를 얻을 수 있다.A bonded structure can be obtained by using the said electroconductive particle or by connecting a connection object member using the electrically-conductive material containing the said electroconductive particle and binder resin.
상기 접속 구조체는, 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며, 해당 접속부가 본 발명의 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 접속 구조체인 것이 바람직하다. 도전성 입자가 사용된 경우에는 접속부 자체가 도전성 입자이다. 즉, 제1, 제2 접속 대상 부재가 도전성 입자에 의해 접속된다.The said bonded structure is equipped with the 1st connection object member, the 2nd connection object member, and the connection part which is connecting the 1st, 2nd connection object member, the said connection part is formed with the electroconductive particle of this invention, Or it is preferable that it is a bonded structure formed with the electrically-conductive material containing the said electroconductive particle and binder resin. When electroconductive particle is used, connection part itself is electroconductive particle. That is, the 1st, 2nd connection object member is connected by electroconductive particle.
도 4에 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 정면 단면도로 나타낸다.The bonded structure using the electroconductive particle which concerns on 1st Embodiment of this invention in FIG. 4 is shown typically by front sectional drawing.
도 4에 도시하는 접속 구조체(51)는 제1 접속 대상 부재(52)와, 제2 접속 대상 부재(53)와, 제1, 제2 접속 대상 부재(52, 53)를 접속하고 있는 접속부(54)를 구비한다. 접속부(54)는 도전성 입자(1)를 포함하는 도전 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 또한, 도 4에서는, 도전성 입자(1)는, 도시의 편의상, 약도적으로 도시되어 있다. 도전성 입자(1) 대신에, 도전성 입자(11, 21) 등을 사용할 수도 있다.The
제1 접속 대상 부재(52)는 표면(상면)에 복수의 제1 전극(52a)을 갖는다. 제2 접속 대상 부재(53)는 표면(하면)에 복수의 제2 전극(53a)을 갖는다. 제1 전극(52a)과 제2 전극(53a)이, 1개 또는 복수의 도전성 입자(1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 제1, 제2 접속 대상 부재(52, 53)가 도전성 입자(1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.The 1st
상기 접속 구조체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 상기 접속 구조체의 제조 방법 일례로서는, 상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재 사이에 상기 도전 재료를 배치하고, 적층체를 얻은 후, 해당 적층체를 가열 및 가압하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 가압의 압력은 9.8×104 내지 4.9×106Pa 정도이다. 상기 가열의 온도는 120 내지 220℃ 정도이다.The manufacturing method of the said bonded structure is not specifically limited. As an example of the manufacturing method of the said bonded structure, after arrange|positioning the said electrically-conductive material between the said 1st connection object member and the said 2nd connection object member to obtain a laminated body, the method of heating and pressurizing this laminated body, etc. are mentioned have. The pressing pressure is about 9.8×10 4 to 4.9×10 6 Pa. The heating temperature is about 120 to 220 °C.
상기 접속 대상 부재로서는, 구체적으로는 반도체 칩, 콘덴서 및 다이오드 등의 전자 부품 및 프린트 기판, 플렉시블 프린트 기판, 유리 에폭시 기판 및 유리 기판 등의 회로 기판 등의 전자 부품 등을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재는 전자 부품인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자는 전자 부품에 있어서의 전극의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다.Specific examples of the connection target member include electronic components such as semiconductor chips, capacitors and diodes, and electronic components such as circuit boards such as printed circuit boards, flexible printed circuit boards, glass epoxy boards and glass boards. It is preferable that the said connection object member is an electronic component. It is preferable that the said electroconductive particle is used for the electrical connection of the electrode in an electronic component.
상기 접속 대상 부재에 설치되어 있는 전극으로서는, 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극, 알루미늄 전극, 구리 전극, 은 전극, 몰리브덴 전극 및 텅스텐 전극 등의 금속 전극을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재가 플렉시블 프린트 기판인 경우에는, 상기 전극은 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극 또는 구리 전극인 것이 바람직하다. 상기 접속 대상 부재가 유리 기판인 경우에는, 상기 전극은 알루미늄 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 또는 텅스텐 전극인 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극이 알루미늄 전극인 경우에는 알루미늄만으로 형성된 전극일 수도 있고, 금속 산화물층의 표면에 알루미늄층이 적층된 전극일 수도 있다. 상기 금속 산화물층의 재료로서는, 3가의 금속 원소가 도핑된 산화인듐 및 3가의 금속 원소가 도핑된 산화아연 등을 들 수 있다. 상기 3가의 금속 원소로서는, Sn, Al 및 Ga 등을 들 수 있다.Metal electrodes, such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a silver electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode, are mentioned as an electrode provided in the said connection object member. When the said connection object member is a flexible printed circuit board, it is preferable that the said electrode is a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the said connection object member is a glass substrate, it is preferable that the said electrode is an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. In addition, when the electrode is an aluminum electrode, it may be an electrode formed only of aluminum, or an electrode in which an aluminum layer is laminated on the surface of a metal oxide layer. Examples of the material of the metal oxide layer include indium oxide doped with a trivalent metal element and zinc oxide doped with a trivalent metal element. Sn, Al, Ga, etc. are mentioned as said trivalent metal element.
이하, 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시예에만 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of Examples and Comparative Examples. The present invention is not limited only to the following examples.
(실시예 1) (Example 1)
교반기 및 온도계가 설치된 500mL의 반응 용기 내에 0.13중량％의 암모니아 수용액 300g을 넣었다. 이어서, 반응 용기 내의 암모니아 수용액 중에 메틸트리메톡시실란 3.8g과, 비닐트리메톡시실란 10.8g과, 실리콘알콕시올리고머 A(신에츠 가가쿠 고교사제 「X-41-1053」, 메톡시기와 에톡시기와 에폭시기와 규소 원자에 직접 결합한 알킬기를 갖는 중량 평균 분자량: 약 1600) 0.4g의 혼합물을 천천히 첨가했다. 교반하면서, 가수분해 및 축합 반응을 진행시킨 후, 25중량％ 암모니아 수용액 1.6mL 첨가한 후, 암모니아 수용액 중으로부터 입자를 단리하고, 얻어진 입자를 산소 분압 10-10atm, 450℃(소성 온도)에서 2시간(소성 시간) 소성하여, 유기 무기 하이브리드 입자(기재 입자)를 얻었다. 얻어진 유기 무기 하이브리드 입자의 입자 직경은 3.00㎛이었다.300 g of 0.13 wt% aqueous ammonia solution was placed in a 500 mL reaction vessel equipped with a stirrer and a thermometer. Then, in the aqueous ammonia solution in the reaction vessel, 3.8 g of methyltrimethoxysilane, 10.8 g of vinyltrimethoxysilane, and silicon alkoxy oligomer A (“X-41-1053” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., “X-41-1053”, a methoxy group and an ethoxy group A mixture of 0.4 g (weight average molecular weight: about 1600) having an epoxy group and an alkyl group directly bonded to a silicon atom was added slowly. After the hydrolysis and condensation reaction proceed with stirring, 1.6 mL of a 25 wt% aqueous ammonia solution is added, the particles are isolated from the aqueous ammonia solution, and the obtained particles are subjected to an oxygen partial pressure of 10 -10 atm and 450°C (calcination temperature). It baked for 2 hours (baking time) and obtained organic-inorganic hybrid particle|grains (substrate particle|grains). The particle diameter of the obtained organic-inorganic hybrid particle|grains was 3.00 micrometers.
얻어진 유기 무기 하이브리드 입자를 사용하여, 무전해 도금법에 의해, 유기 무기 하이브리드 입자의 표면에 니켈층을 형성했다. 니켈층의 두께는 0.10㎛이었다.The nickel layer was formed in the surface of the organic-inorganic hybrid particle|grains by the electroless-plating method using the obtained organic-inorganic hybrid particle|grains. The thickness of the nickel layer was 0.10 μm.
(실시예 2 내지 5) (Examples 2 to 5)
실시예 1의 도전성 입자의 제작 방법의 조건을, 표 2의 조건으로 변경하고, 유기 무기 하이브리드 입자를 제작하고, 하기의 표 1에 기재된 물성값으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2 내지 5의 도전성 입자를 얻었다.The conditions of the manufacturing method of the electroconductive particle of Example 1 were changed to the conditions of Table 2, the organic-inorganic hybrid particle|grains were produced, and except having set it as the physical-property value of following Table 1, it carried out similarly to Example 1, and Example The electroconductive particle of 2-5 was obtained.
(실시예 6)(Example 6)
실시예 1과 마찬가지의 기재 입자를 준비했다. 팔라듐 촉매액을 5중량％ 포함하는 알칼리 용액 100중량부에, 상기 기재 입자 10중량부를, 초음파 분산기를 사용하여 분산시킨 후, 용액을 여과함으로써, 기재 입자를 취출했다. 계속해서, 기재 입자를 디메틸아민보란 1중량％ 용액 100중량부에 첨가하고, 기재 입자의 표면을 활성화시켰다. 표면이 활성화된 기재 입자를 충분히 수세한 후, 증류수 500중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다. 이어서, 금속 니켈 입자 슬러리(평균 입자 직경 100㎚) 1g을 3분간에 걸쳐 상기 분산액에 첨가하여, 코어 물질이 부착된 기재 입자를 얻었다. 코어 물질이 부착된 기재 입자를 증류수 500중량부에 첨가하고, 분산시킴으로써, 현탁액을 얻었다. 기재 입자를 상기 코어 물질이 부착된 기재 입자로 변경하고, 하기의 표 1에 기재된 물성값으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다.The substrate particle similar to Example 1 was prepared. After disperse|distributing 10 weight part of said substrate particles to 100 weight part of alkali solutions containing 5 weight% of palladium catalyst liquids using the ultrasonic disperser, the substrate particle was taken out by filtering a solution. Then, the substrate particle was added to 100 weight part of
(실시예 7) (Example 7)
4구 세퍼러블 커버, 교반 날개, 삼방 코크, 냉각관 및 온도 프로브가 설치된 1000mL의 세퍼러블 플라스크에, 메타크릴산메틸 100mmol과, N,N,N-트리메틸-N-2-메타크릴로일옥시에틸암모늄클로라이드 1mmol과, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 이염산염 1mmol을 포함하는 단량체 조성물을 고형분율이 5중량％가 되도록 이온 교환수에 칭량한 후, 200rpm으로 교반하고, 질소 분위기 하 70℃에서 24시간 중합을 행했다. 반응 종료 후, 동결 건조하고, 표면에 암모늄기를 갖고, 평균 입자 직경 220㎚ 및 CV값 10％의 절연성 입자를 얻었다.In a 1000 mL separable flask equipped with a 4-neck separable cover, stirring blade, three-way cock, cooling tube and temperature probe, 100 mmol of methyl methacrylate and N,N,N-trimethyl-N-2-methacryloyloxy A monomer composition containing 1 mmol of ethyl ammonium chloride and 1 mmol of 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride is weighed in ion-exchanged water so that the solid content is 5% by weight, followed by stirring at 200 rpm, Polymerization was performed for 24 hours at 70 degreeC in nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, it was freeze-dried to obtain insulating particles having an ammonium group on the surface and having an average particle diameter of 220 nm and a CV value of 10%.
절연성 입자를 초음파 조사 하에서 이온 교환수에 분산시켜, 절연성 입자의 10중량％ 수분산액을 얻었다.The insulating particles were dispersed in ion-exchanged water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of the insulating particles.
실시예 6에서 얻어진 도전성 입자 10g을 이온 교환수 500mL에 분산시키고, 절연성 입자의 수분산액 4g을 첨가하고, 실온에서 6시간 교반했다. 0.3㎛의 메쉬 필터로 여과한 후, 추가로 메탄올로 세정하고, 건조하여, 절연성 입자가 부착된 도전성 입자를 얻었다.10 g of the electroconductive particle obtained in Example 6 was disperse|distributed to 500 mL of ion-exchange water, 4 g of aqueous dispersions of insulating particle were added, and it stirred at room temperature for 6 hours. After filtration with a 0.3-micrometer mesh filter, it wash|cleaned and dried with methanol, and obtained the electroconductive particle to which insulating particle|grains adhered.
주사형 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한 바, 도전성 입자의 표면에 절연성 입자에 의한 피복층이 1층만 형성되어 있었다. 화상 해석에 의해 도전성 입자의 중심으로부터 2.5㎛의 면적에 대한 절연성 입자의 피복 면적(즉 절연성 입자의 입자 직경 투영 면적)을 산출한 바, 피복률은 40％이었다.When it observed with the scanning electron microscope (SEM), only one layer of the coating layer by insulating particle was formed in the surface of electroconductive particle. The coverage was 40 % when the coverage area (namely, particle diameter projection area of insulating particle) of the insulating particle with respect to an area of 2.5 micrometers was computed from the center of electroconductive particle by image analysis.
(실시예 8) (Example 8)
유기 무기 하이브리드 입자의 입자 직경을 2.25㎛로 변경하고, 하기의 표 1에 기재된 물성값으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다.The particle diameter of organic-inorganic hybrid particle|grains was changed into 2.25 micrometers, and except having set it as the physical-property value of following Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained electroconductive particle.
(실시예 9) (Example 9)
유기 무기 하이브리드 입자의 제작 시에, 메틸트리메톡시실란을 페닐트리메톡시실란으로 변경하고, 하기의 표 1에 기재된 물성값으로 한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다.In the case of preparation of organic-inorganic hybrid particle|grains, methyltrimethoxysilane was changed into phenyltrimethoxysilane, and except having set it as the physical-property value of following Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained electroconductive particle.
(실시예 10) (Example 10)
유기 무기 하이브리드 입자의 제작 시에, 실리콘알콕시올리고머 A를 유기 치환기가 메틸/아크릴로일기이고 알콕시기가 메톡시기인 실리콘알콕시올리고머 B(신에츠 가가쿠 고교사제 「KR-513」)로 변경하고, 하기의 표 1에 기재된 물성값으로 한 것 이외는 실시예 1 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다.At the time of production of organic-inorganic hybrid particles, the silicon alkoxy oligomer A is changed to silicon alkoxy oligomer B (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. "KR-513") in which an organic substituent is a methyl/acryloyl group and an alkoxy group is a methoxy group, and the following Except having set it as the physical-property value of Table 1, it carried out similarly to Example 1, and obtained electroconductive particle.
(비교예 1) (Comparative Example 1)
냉각관, 온도계, 적하구를 구비한 4구 플라스크에, 이온 교환수 804중량부와, 25％ 암모니아수 1.2중량부와, 메탄올 336.6중량부를 넣고, 교반 하에서, 적하구로부터 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란(신에츠 가가쿠 고교사제 「KBM503」) 80중량부 및 메탄올 59.4중량부의 혼합액을 첨가하고, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란의 가수분해, 축합 반응을 행하여, 메타크릴로일기를 갖는 폴리실록산 입자(중합성 폴리실록산 입자)의 유탁액을 제조했다. 반응 개시부터 2시간 후, 얻어진 폴리실록산 입자의 유탁액을 샘플링하고, 입자 직경을 측정한 바, 입자 직경은 2.25㎛이었다.804 parts by weight of ion-exchanged water, 1.2 parts by weight of 25% aqueous ammonia, and 336.6 parts by weight of methanol were put into a four-neck flask equipped with a cooling tube, a thermometer, and a dropping inlet, and under stirring, 3-methacryloxypropyltri A mixed solution of 80 parts by weight of methoxysilane ("KBM503" manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and 59.4 parts by weight of methanol is added, and hydrolysis and condensation reaction of 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane are performed, and the methacryloyl group An emulsion of polysiloxane particles (polymerizable polysiloxane particles) having was prepared. After 2 hours from the start of the reaction, the obtained emulsion of polysiloxane particles was sampled and the particle diameter was measured. The particle diameter was 2.25 µm.
계속해서, 유화제로서 폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르황산에스테르암모늄염(다이이치 고교 세야쿠사제 「하이테놀(등록 상표) NF-08」)의 20％ 수용액 2중량부를 이온 교환수 80중량부로 용해한 용액에, 시아누르산트리알릴(TAC) 56중량부, 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(와코 쥰야쿠 고교사제 「V-65」) 1.6중량부를 용해한 용액을 첨가하고, 유화 분산시켜 단량체 성분의 유화액을 제조했다.Then, as an emulsifier, 2 parts by weight of a 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ester ammonium salt (“Hitenol (registered trademark) NF-08” manufactured by Daiichi Kogyo Seyaku Co., Ltd.) was dissolved in 80 parts by weight of ion-exchanged water. , 56 parts by weight of triallyl cyanurate (TAC) and 1.6 parts by weight of 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) (“V-65” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added. , to prepare an emulsion of the monomer component by emulsifying and dispersing.
얻어진 유화액을 중합성 폴리실록산 입자의 유탁액 중에 첨가하고, 재차 교반을 행했다. 유화액의 첨가로부터 1시간 후, 혼합액을 샘플링하여 현미경으로 관찰을 행한 바, 중합성 폴리실록산 입자가 단량체를 흡수하여 비대화되어 있는 것이 확인되었다.The obtained emulsion liquid was added to the emulsion liquid of polymerizable polysiloxane particle|grains, and it stirred again. One hour after the addition of the emulsion, the liquid mixture was sampled and observed under a microscope, and it was confirmed that the polymerizable polysiloxane particles absorbed the monomer and enlarged.
계속해서, 폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르황산에스테르암모늄염의 20％ 수용액 8중량부, 이온 교환수 20.6중량부를 첨가하고, 질소 분위기 하에서 반응액을 65℃까지 승온시켜, 65℃에서 2시간 유지하고, 단량체 성분의 라디칼 중합을 행했다. 라디칼 중합 후의 유탁액을 고액 분리하고, 얻어진 케이크를 이온 교환수, 메탄올로 세정한 후, 120℃에서 2시간 진공 건조시켜 중합체 입자인 기재 입자를 얻었다. 얻어진 기재 입자의 입자 직경은 3.00㎛이었다.Subsequently, 8 parts by weight of a 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ammonium salt and 20.6 parts by weight of ion-exchanged water are added, and the reaction solution is heated to 65° C. in a nitrogen atmosphere, and maintained at 65° C. for 2 hours, Radical polymerization of the monomer component was performed. After solid-liquid separation of the emulsion after radical polymerization and wash|cleaning the obtained cake with ion-exchange water and methanol, it was made to vacuum-dry at 120 degreeC for 2 hours, and the substrate particle which is a polymer particle was obtained. The particle diameter of the obtained substrate particle was 3.00 micrometers.
상기 기재 입자를 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자를 얻었다.Except having used the said substrate particle, it carried out similarly to Example 1, and obtained electroconductive particle.
(비교예 2) (Comparative Example 2)
냉각관, 온도계, 적하구를 구비한 4구 플라스크에, 이온 교환수 680중량부, 25％ 암모니아수 1.2중량부와, 메탄올 520중량부를 넣고, 25℃로 유지했다. 그 중에 가교성 실란계 단량체인 비닐트리메톡시실란(신에츠 가가쿠 고교사제 「KBM1003」) 60중량부를 적하하고, 내온을 25℃에서 15분 유지한 후, 폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르황산에스테르암모늄염(다이이치 고교 세야쿠사제 「하이테놀 NF-08」)의 20％ 수용액을 32중량부 첨가하고, 재차 15분 교반함으로써, 비닐트리메톡시실란의 가수분해, 축합 반응을 행하여, 비닐기를 갖는 폴리실록산 입자(중합성 폴리실록산 입자)의 유탁액을 제작했다. 얻어진 폴리실록산 입자의 유탁액을 샘플링하고, 입자 직경을 측정한 바, 입자 직경은 2.25㎛이었다.680 weight part of ion-exchange water, 1.2 weight part of 25% ammonia water, and 520 weight part of methanol were put into the 4-necked flask provided with the cooling tube, the thermometer, and the dripping port, and it hold|maintained at 25 degreeC. Therein, 60 parts by weight of vinyl trimethoxysilane (“KBM1003” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), which is a crosslinkable silane-based monomer, was added dropwise, and the internal temperature was maintained at 25° C. for 15 minutes, and then polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ester ammonium salt 32 parts by weight of a 20% aqueous solution of (“Hitenol NF-08” manufactured by Daiichi Kogyo Seyaku Co., Ltd.) is added, followed by stirring again for 15 minutes to perform hydrolysis and condensation reaction of vinyl trimethoxysilane, and polysiloxane having a vinyl group An emulsion of particles (polymerizable polysiloxane particles) was prepared. The emulsion of the obtained polysiloxane particle was sampled, and when the particle diameter was measured, the particle diameter was 2.25 micrometers.
계속해서, 유화제로서 폴리옥시에틸렌스티렌화 페닐에테르황산에스테르암모늄염(다이이치 고교 세야쿠사제 「하이테놀 NF-08」)의 20％ 수용액 1.0중량부를 이온 교환수 42중량부로 용해한 용액에, DVB960(신닛테츠 스미토모 긴조쿠 가가쿠사제, 디비닐벤젠 함량 96중량％) 24중량부와, 중합 개시제로서 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(와코 쥰야쿠 고교사제 「V-65」) 1.0중량부를 용해한 용액을 첨가하고, TK 호모믹서(도쿠슈 기카 고교사제)에 의해 8000rpm으로 5분간 유화 분산시켜, 단량체 에멀전을 제조했다. 이 단량체 에멀전을 폴리실록산 입자의 유탁액 중에 첨가하고, 재차 교반을 행했다. 단량체 에멀전 첨가로부터 1시간 후, 반응액을 샘플링하여 현미경으로 관찰한 바, 특정 폴리실록산 입자가 단량체 조성물을 흡수하여 비대화되어 있는 것이 확인되었다.Subsequently, as an emulsifier, in a solution in which 1.0 parts by weight of a 20% aqueous solution of polyoxyethylene styrenated phenyl ether sulfate ammonium salt ("Hitenol NF-08" manufactured by Daiichi Kogyo Seyaku Co., Ltd.) was dissolved in 42 parts by weight of ion-exchanged water, DVB960 (Shinnit) 24 parts by weight of Tetsu Sumitomo Kinzoku Chemical Co., Ltd., divinylbenzene content of 96% by weight), and 2,2'-azobis(2,4-dimethylvaleronitrile) as a polymerization initiator (“V-” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 65"), the solution which melt|dissolved 1.0 weight part was added, it emulsified and dispersed for 5 minutes at 8000 rpm with a TK homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), and the monomer emulsion was prepared. This monomer emulsion was added to the emulsion of polysiloxane particle|grains, and it stirred again. One hour after addition of the monomer emulsion, the reaction solution was sampled and observed under a microscope, and it was confirmed that specific polysiloxane particles absorbed the monomer composition and enlarged.
계속해서, 반응액을 질소 분위기 하에서 65℃로 승온시켜, 65℃에서 2시간 유지함으로써 라디칼 중합을 행했다. 반응액을 냉각한 후, 얻어진 유탁액을 고액 분리하고, 얻어진 케이크를 이온 교환수, 계속하여 메탄올로 세정한 후, 120℃에서 2시간 건조하고, 또한 질소 분위기 하 350℃에서 3시간 가열 처리를 실시함으로써, 중합체 입자인 기재 입자를 얻었다. 얻어진 기재 입자의 입자 직경은 3.00㎛이었다.Then, radical polymerization was performed by heating up the reaction liquid to 65 degreeC in nitrogen atmosphere, and holding|maintaining at 65 degreeC for 2 hours. After cooling the reaction solution, the obtained emulsion is separated into solid and liquid, and the obtained cake is washed with ion-exchanged water and then methanol, then dried at 120° C. for 2 hours, and further subjected to heat treatment at 350° C. for 3 hours under a nitrogen atmosphere. By implementing, the substrate particle which is a polymer particle was obtained. The particle diameter of the obtained substrate particle was 3.00 micrometers.
(평가) (evaluation)
(1) 3mN 하중 시의 압축 탄성률(K값), 3mN 하중 시의 변위 및 압축 회복률(1) Compressive modulus (K value) under 3mN load, displacement and compression recovery under 3mN load
도전성 입자의 3mN 하중 시의 압축 탄성률(K값), 도전성 입자의 3mN 하중 시의 변위 및 도전성 입자의 압축 회복률을 상술한 방법으로, 23℃에서 측정했다. 도전성 입자의 3mN 하중 시의 변위와 도전성 입자의 압축 회복률로부터 반발 에너지를 산출했다.The compressive elastic modulus (K value) at the time of 3 mN load of electroconductive particle, the displacement at the time of 3 mN load of electroconductive particle, and the compression recovery factor of electroconductive particle were measured at 23 degreeC by the method mentioned above. Repulsion energy was computed from the displacement at the time of 3 mN load of electroconductive particle, and the compression recovery factor of electroconductive particle.
(2) 압흔의 상태 (2) State of the indentation
접속 구조체의 제작: Fabrication of the connection structure:
열경화성 화합물인 에폭시 화합물(나가세 켐텍스사제 「EP-3300P」) 10중량부와, 열경화성 화합물인 에폭시 화합물(DIC사제 「에피클론(EPICLON) HP-4032D」) 10중량부와, 열경화성 화합물인 화합물(욧카이치 고세이샤제 「에포고세 PT」, 폴리테트라메틸렌글리콜디글리시딜에테르) 15중량부와, 경화제인 열 양이온 발생제(산신 가가쿠사제 선에이드 「SI-60」) 5중량부와, 필러인 실리카(평균 입자 직경 0.25㎛) 20중량부를 배합하고, 추가로 얻어진 도전성 입자를 배합물 100중량％ 중에서의 함유량이 10중량％가 되도록 첨가한 후, 유성식 교반기를 사용하여 2000rpm으로 5분간 교반함으로써, 이방성 도전 페이스트를 얻었다.10 parts by weight of an epoxy compound that is a thermosetting compound ("EP-3300P" manufactured by Nagase Chemtex Co., Ltd.) 10 parts by weight of an epoxy compound that is a thermosetting compound ("EPICLON HP-4032D" manufactured by DIC) 10 parts by weight of a compound that is a thermosetting compound ( "Epogose PT" manufactured by Yokkaichi Co., Ltd., 15 parts by weight of polytetramethylene glycol diglycidyl ether), and 5 parts by weight of a thermal cation generator as a curing agent (Sunade "SI-60" manufactured by Sanshin Chemical Co., Ltd.) , 20 parts by weight of silica (average particle diameter of 0.25 µm) as a filler is blended, and the additionally obtained conductive particles are added so that the content in 100 wt% of the mixture is 10 wt%, followed by stirring at 2000 rpm for 5 minutes using a planetary stirrer By doing so, the anisotropic electrically conductive paste was obtained.
L/S가 20㎛/20㎛인 Al-Ti 4％ 전극 패턴(Al-Ti 4％ 전극 두께 1㎛)을 상면에 갖는 유리 기판을 준비했다. 또한, L/S가 20㎛/20㎛인 금 전극 패턴(금 전극 두께20㎛)을 하면에 갖는 반도체 칩을 준비했다.The glass substrate which has an Al-Ti 4% electrode pattern (Al-Ti 4% electrode thickness of 1 micrometer) whose L/S is 20 micrometers/20 micrometers on an upper surface was prepared. Further, a semiconductor chip having a gold electrode pattern (gold electrode thickness of 20 µm) having an L/S of 20 µm/20 µm on the lower surface was prepared.
상기 유리 기판의 상면에, 제작 직후의 이방성 도전 페이스트를 두께 20㎛가 되도록 도공하여, 이방성 도전 재료층을 형성했다. 이어서, 이방성 도전 재료층의 상면에 상기 반도체 칩을 전극끼리 대향하도록 적층했다. 그 후, 이방성 도전 재료층의 온도가 170℃가 되도록 헤드의 온도를 조정하면서, 반도체 칩의 상면에 가압 가열 헤드를 싣고, 2.5MPa의 압력을 가하고, 이방성 도전 재료층을 170℃에서 경화시켜, 접속 구조체를 얻었다.On the upper surface of the said glass substrate, the anisotropic electrically conductive paste immediately after preparation was coated so that it might become 20 micrometers in thickness, and the anisotropic electrically conductive material layer was formed. Next, the said semiconductor chip was laminated|stacked on the upper surface of an anisotropic electrically-conductive material layer so that electrodes might face each other. Then, while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive material layer becomes 170 ° C, a pressure heating head is mounted on the upper surface of the semiconductor chip, a pressure of 2.5 MPa is applied, and the anisotropic conductive material layer is cured at 170 ° C. A connection structure was obtained.
미분 간섭 현미경을 사용하여, 얻어진 접속 구조체의 유리 기판측으로부터, 유리 기판에 설치된 전극을 관찰하여, 도전성 입자가 접촉된 전극의 압흔 형성 유무를 관찰했다. 압흔의 상태를 하기의 기준으로 판정했다.From the glass substrate side of the obtained bonded structure using a differential interference microscope, the electrode provided in the glass substrate was observed, and the presence or absence of indentation formation of the electrode with which electroconductive particle contacted was observed. The state of the indentation was determined on the basis of the following criteria.
[압흔의 상태 판정 기준] [Criteria for judging the state of the indentation]
○○○: 신뢰성 시험 실시 전(초기)에, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 0개소. 신뢰성 시험 실시 후, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 0개소○○○: Before the reliability test (initial stage), there were 0 places among 50 bumps where particle indentations did not come out clearly. After the reliability test, 0 places among 50 bumps where particle indentations did not come out clearly
○○: 신뢰성 시험 실시 전(초기)에, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 0개소. 신뢰성 시험 실시 후, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 5개소 미만○○: Before the reliability test (initial stage), there were 0 places among 50 bumps where particle indentations did not come out clearly. After the reliability test, there are less than 5 places where particle indentations do not come out clearly among 50 bumps.
○: 신뢰성 시험 실시 전(초기)에, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 0개소. 신뢰성 시험 실시 후, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 5개소 이상 10개소 이하(circle): Before the reliability test implementation (initial stage), the location where particle indentation did not come out clearly among 50 bumps was 0 places. After the reliability test, there are more than 5 places and less than 10 places where particle indentations are not clearly visible among 50 bumps.
△: 신뢰성 시험 실시 전(초기)에, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 1개소 이상 5개소 미만△: Before the implementation of the reliability test (initial stage), one or more places and less than five places where particle indentations do not appear clearly among 50 bumps
×: 신뢰성 시험 실시 전(초기)에, 50범프 중 입자 압흔이 선명하게 나오지 않는 개소가 5개소 이상 ×: Before the reliability test (initial), 5 or more places where particle indentations do not appear clearly among 50 bumps
또한, 상기 신뢰성 시험이란, 상기 접속 구조체를 기온 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 폭로하는 것을 의미한다.In addition, the said reliability test means exposing the said bonded structure to the conditions of 85 degreeC of temperature and 85% of humidity for 500 hours.
(3) 초기의 접속 저항 A (3) Initial connection resistance A
접속 저항의 측정: Measurement of connection resistance:
상기 (2) 압흔 형성의 유무 평가로 얻어진 접속 구조체가 대향하는 전극간의 접속 저항 A를 4단자법에 의해 측정했다. 또한, 초기의 접속 저항 A를 하기의 기준으로 판정했다.The connection resistance A between the electrodes in which the bonded structure obtained by said (2) evaluation of the presence or absence of indentation formation opposes was measured by the 4-terminal method. In addition, the initial connection resistance A was determined with the following reference|standard.
[초기의 접속 저항 A의 평가 기준] [Evaluation criteria for initial connection resistance A]
○○○: 접속 저항 A가 2.0Ω 이하○○○: Connection resistance A is 2.0Ω or less
○○: 접속 저항 A가 2.0Ω 초과 3.0Ω 이하○○: Connection resistance A exceeds 2.0 Ω and less than 3.0 Ω
○: 접속 저항 A가 3.0Ω 초과 5.0Ω 이하○: Connection resistance A exceeds 3.0 Ω and less than 5.0 Ω
△: 접속 저항 A가 5.0Ω 초과 10Ω 이하△: Connection resistance A exceeds 5.0 Ω and less than or equal to 10 Ω
×: 접속 저항 A가 10Ω 초과×: Connection resistance A exceeds 10 Ω
(4) 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 노출된 후의 접속 저항(장기 신뢰성)(4) Connection resistance (long-term reliability) after exposure to the conditions of 85°C and 85% humidity for 500 hours
상기 (2) 압흔 형성의 유무 평가로 얻어진 접속 구조체를 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 방치했다. 방치 후의 접속 구조체에 있어서, 접속 구조체가 대향하는 전극간의 접속 저항 B를 4단자법에 의해 측정했다. 또한, 85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 노출된 후의 접속 저항을 하기의 기준으로 판정했다.The bonded structure obtained by evaluation of the presence or absence of said (2) indentation formation was left to stand on the conditions of 85 degreeC and 85% of humidity for 500 hours. The bonded structure after leaving it to stand WHEREIN: The connection resistance B between the electrodes which bonded structure opposes was measured by the 4-terminal method. Moreover, the following reference|standard determined the connection resistance after exposure to the conditions of 85 degreeC and 85% of humidity for 500 hours.
[85℃ 및 습도 85％의 조건에 500시간 노출된 후의 접속 저항의 평가 기준][Evaluation criteria for connection resistance after exposure to the conditions of 85°C and 85% humidity for 500 hours]
○○○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1배 미만 ○○○: Connection resistance B is less than 1 time of connection resistance A
○○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1배 이상 1.5배 미만 ○○: Connection resistance B is 1 times or more and less than 1.5 times the connection resistance A
○: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 1.5배 이상 2배 미만 ○: Connection resistance B is 1.5 times or more and less than 2 times of connection resistance A
△: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 2배 이상 5배 미만 △: Connection resistance B is 2 times or more and less than 5 times connection resistance A
×: 접속 저항 B가 접속 저항 A의 5배 이상 ×: Connection resistance B is 5 times or more of connection resistance A
결과를 하기의 표 1, 표 2에 나타낸다.The results are shown in Tables 1 and 2 below.
1: 도전성 입자
2: 기재 입자
3: 도전부
11: 도전성 입자
11a: 돌기
12: 도전부
12a: 돌기
13: 코어 물질
14: 절연성 물질
21: 도전성 입자
21a: 돌기
22: 도전부
22a: 돌기
22A: 제1 도전부
22Aa: 돌기 1: conductive particles
2: substrate particle
3: conductive part
11: conductive particles
11a: protrusion
12: conductive part
12a: protrusion
13: core material
14: insulating material
21: conductive particles
21a: protrusion
22: conductive part
22a: protrusion
22A: first conductive part
22Aa: Turning
Claims (6)
3mN 하중 시에 있어서의 압축 탄성률이 7000N/㎟ 이상 30000N/㎟ 이하이고,
압축 속도 0.33mN/s로 3mN 하중 시의 하기 식으로부터 구해지는 반발 에너지가 0.8 이상 1.6 이하인, 도전성 입자.
반발 에너지=3mN×3mN 하중 시에 있어서의 변위 ㎛×3mN 하중 시에 있어서의 압축 회복률 ％A substrate particle, the conductive part arrange|positioned on the surface of the said substrate particle, and the insulating substance arrange|positioned on the outer surface of the said electroconductive part are provided,
The compressive elastic modulus at the time of a 3mN load is 7000N/mm<2> or more and 30000N/mm<2> or less,
Electroconductive particle whose repulsion energy calculated|required from the following formula at the time of 3 mN load at a compression rate of 0.33 mN/s is 0.8 or more and 1.6 or less.
Repulsion energy = 3 mN x 3 mN Displacement at the time of load μm x Compressive recovery rate at the time of 3 mN load %
제2 접속 대상 부재와,
상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며,
상기 접속부가, 제1항 또는 제2항에 기재된 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는, 접속 구조체.a first connection target member;
a second connection target member;
a connecting portion connecting the first to-be-connected member and the second to-be-connected member;
The bonded structure in which the said connection part is formed with the electroconductive particle of Claim 1 or 2, or is formed with the electrically-conductive material containing the said electroconductive particle and binder resin.
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