KR20190008828A - Conductive particles, a conductive material, and a connection structure - Google Patents
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Abstract
비교적 저온에서 도전 접속을 행할 수 있고, 비교적 저온에서 도전 접속을 행하더라도 도통 신뢰성을 높일 수 있는 도전성 입자를 제공한다. 본 발명에 따른 도전성 입자는, 도전부를 갖는 도전성 입자 본체와, 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 배치된 절연성 입자를 구비하며, 상기 도전성 입자 본체가 상기 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고, 상기 절연성 입자의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이고, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능하다.The conductive particles can be conductively connected at a relatively low temperature and the reliability of conduction can be improved even when the conductive connection is performed at a relatively low temperature. The conductive particle according to the present invention comprises a conductive particle body having a conductive portion and insulating particles disposed on the surface of the conductive particle body, wherein the conductive particle body has a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion, When the insulating particles have a glass transition temperature of less than 100 占 폚 and the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of a temperature of 100 占 폚 to 160 占 폚 and a pressure of 60 MPa to 80 MPa, The ratio of the maximum value of the particle diameters in the compression direction of the particles to the maximum value of the particle diameters in the direction orthogonal to the compression direction of the insulating particles after compression is 0.7 or less.
Description
본 발명은, 예를 들어 전극 간의 전기적인 접속에 사용할 수 있는 도전성 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 상기 도전성 입자를 사용한 도전 재료, 접속 구조체, 및 접속 구조체의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to conductive particles that can be used, for example, for electrical connection between electrodes. The present invention also relates to a conductive material using the conductive particles, a connection structure, and a manufacturing method of the connection structure.
이방성 도전 페이스트 및 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 재료가 널리 알려져 있다. 이들 이방성 도전 재료에서는 결합제 수지 중에 도전성 입자가 분산되어 있다. 또한, 도전성 입자로서, 도전성 입자 본체의 표면에, 절연성 입자가 부착된 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자)가 사용되는 경우가 있다.Anisotropic conductive paste such as anisotropic conductive paste and anisotropic conductive film are widely known. In these anisotropic conductive materials, conductive particles are dispersed in the binder resin. In addition, as the conductive particles, conductive particles (conductive particles having insulating particles) having insulating particles attached thereto may be used on the surface of the conductive particle body.
상기 이방성 도전 재료는 각종 접속 구조체를 얻기 위해, 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 anisotropic conductive material can be used for various connection structures, for example, a flexible printed circuit board and a glass substrate (FOG (Film on Glass), a semiconductor chip and a flexible printed circuit (COF (Chip on Film) (COG (Chip on Glass)) connection between a chip and a glass substrate, and connection (FOB (Film on Board)) between a flexible printed substrate and a glass epoxy substrate.
상기 도전성 입자의 일례로서 하기 특허문헌 1에는, 도전성 입자의 표면의 적어도 일부에 수지 입자가 존재하는 절연화 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자)가 개시되어 있다. 상기 수지 입자는 중합성 성분의 공중합물이며, 해당 중합성 성분은 적어도 알킬(메트)아크릴레이트와 다가(메트)아크릴레이트를 포함한다. 상기 다가(메트)아크릴레이트는, 각 (메트)아크릴로일기가 서로 3개 이상의 탄소 원자를 통해 결합한 화합물이다. 또한, 특허문헌 1에서는, 상기 수지 입자의 유리 전이 온도가 180℃ 이하여도 되는 것이 기재되어 있다. 특허문헌 1의 실시예 및 비교예에서는, 유리 전이 온도가 108℃, 113℃, 115℃, 134℃ 및 200℃ 이상인 수지 입자가 기재되어 있다.As an example of the above conductive particles,
하기 특허문헌 2에는, 도전성 입자와, 상기 도전성 입자의 외측에 부착된 복수의 절연 입자를 구비하는 절연 피복 도전 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자)가 개시되어 있다. 상기 도전성 입자의 평균 입경은 1 내지 10㎛이다. 상기 절연 입자는, 제1 절연 입자와, 해당 제1 절연 입자보다도 유리 전이 온도가 낮은 제2 절연 입자를 포함한다. 특허문헌 2에서는, 제2 절연 입자의 유리 전이 온도는 80 내지 120℃여도 되는 것이 기재되어 있다.
상기 이방성 도전 재료에 의해, 예를 들어 반도체 칩의 전극과 유리 기판의 전극을 전기적으로 접속할 때는, 유리 기판 상에, 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 재료를 배치한다. 다음으로, 반도체 칩을 적층하고 가열 및 가압한다. 이것에 의해 이방성 도전 재료를 경화시키고, 도전성 입자를 통해 전극 간을 전기적으로 접속하여 접속 구조체를 얻는다.For example, when an electrode of a semiconductor chip and an electrode of a glass substrate are electrically connected by the anisotropic conductive material, an anisotropic conductive material containing conductive particles is disposed on a glass substrate. Next, the semiconductor chips are stacked and heated and pressed. Thereby, the anisotropic conductive material is cured, and the electrodes are electrically connected through the conductive particles to obtain a connection structure.
이 접속 구조체의 제작에 있어서, 저온에서의 열 압착의 요망이 높아지고 있다. 그러나 종래의 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자)에서는, 저온에서 열 압착을 행했을 때에 접속 저항이 높아져 도통 신뢰성이 낮아지는 경우가 있다.In the production of this connection structure, a demand for thermocompression bonding at a low temperature is increasing. However, in the case of conventional conductive particles (conductive particles having insulating particles), the connection resistance becomes high when the thermal compression is performed at a low temperature, so that the reliability of conduction may be lowered.
본 발명의 목적은, 비교적 저온에서 도전 접속을 행할 수 있고, 비교적 저온에서 도전 접속을 행하더라도 도통 신뢰성을 높일 수 있는 도전성 입자를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a conductive particle capable of performing conductive connection at a relatively low temperature and capable of improving conduction reliability even when conducting connection at a relatively low temperature.
또한, 본 발명은, 상기 도전성 입자를 사용하는 도전 재료, 접속 구조체, 및 접속 구조체의 제조 방법을 제공하는 것이다.The present invention also provides a conductive material using the conductive particles, a connection structure, and a method of manufacturing the connection structure.
본 발명의 넓은 국면에 의하면, 도전부를 갖는 도전성 입자 본체와, 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 배치된 절연성 입자를 구비하며, 상기 도전성 입자 본체가 상기 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고, 상기 절연성 입자의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이고, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능한, 도전성 입자가 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a conductive particle comprising a conductive particle body having a conductive portion, and insulating particles disposed on a surface of the conductive particle body, wherein the conductive particle body has a plurality of protrusions on an outer surface of the conductive portion, When the insulating particles have a glass transition temperature of less than 100 占 폚 and the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of a temperature of 100 占 폚 to 160 占 폚 and a pressure of 60 MPa to 80 MPa, The ratio of the maximum value of the particle diameters in the compression direction of the particles to the maximum value of the particle diameters in the direction orthogonal to the compression direction of the insulating particles after compression is 0.7 or less.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 복수의 상기 절연성 입자가 배치되어 있다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, a plurality of the insulating particles are disposed on the surface of the conductive particle body.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 절연성 입자의 평균 입자 직경의 상기 돌기의 평균 높이에 대한 비가 0.5를 초과한다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the ratio of the average particle diameter of the insulating particles to the average height of the protrusions exceeds 0.5.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 및 압력 60㎫에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능하다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, when the insulating particles are compressed at a temperature of 100 占 폚 and a pressure of 60 MPa, the insulating particles having a maximum particle diameter in the compression direction of the insulating particles after compression, To the maximum value of the particle diameters in the direction orthogonal to the compression direction of the particles is 0.7 or less.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이, 압축 전의 상기 돌기의 평균 높이 이하가 되도록 변형 가능하다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, when the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of a temperature of 100 캜 to 160 캜 and a pressure of 60 to 80 MPa, The maximum value of the particle diameters in the compression direction of the particles can be deformed to be equal to or smaller than the average height of the protrusions before compression.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 및 압력 60㎫에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이, 압축 전의 상기 돌기의 평균 높이 이하가 되도록 변형 가능하다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, when the insulating particles are compressed at a temperature of 100 ° C and a pressure of 60 MPa, the maximum value of the particle diameter in the compressing direction of the insulating particles after compression is smaller than the maximum value of the particle diameter of the protrusions It can be deformed to be equal to or less than the average height.
본 발명에 따른 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자는, 120℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하기 위하여 사용된다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the conductive particles are used for conducting connection by thermocompression at 120 ° C or lower.
본 발명이 넓은 국면에 의하면, 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함하는, 도전 재료가 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a conductive material comprising the above-described conductive particles and a binder resin.
본 발명에 따른 도전 재료의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전 재료의 100℃에서의 점도가 1000㎩·s 이상, 5000㎩·s 이하이다.In a specific aspect of the conductive material according to the present invention, the viscosity of the conductive material at 100 캜 is not less than 1000Pa s and not more than 5000Pa s.
본 발명이 넓은 국면에 의하면, 제1 전극을 표면에 갖는 제1 접속 대상 부재와, 제2 전극을 표면에 갖는 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며, 상기 접속부의 재료가 상술한 도전성 입자이거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료이고, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에서의 상기 도전성 입자 본체에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 접속 구조체가 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising a first connection target member having a first electrode on a surface thereof, a second connection target member having a second electrode on a surface thereof, Wherein the first electrode and the second electrode are made of the same material as the conductive particles in the conductive particle, and the conductive material is a conductive material comprising the conductive particles and the binder resin, The connection structure being electrically connected by the particle body.
본 발명이 넓은 국면에 의하면, 제1 전극을 표면에 갖는 제1 접속 대상 부재와 제2 전극을 표면에 갖는 제2 접속 대상 부재 사이에 상술한 도전성 입자를 배치하거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료를 배치하는 공정과, 상기 절연성 입자의 유리 전이 온도 이상 160℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하는 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법이 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, the above-described conductive particles are disposed between a first connection target member having a first electrode on its surface and a second connection target member having a second electrode on its surface, And a step of thermocompression bonding at a temperature not lower than the glass transition temperature of the insulating particles at 160 deg. C or lower, thereby forming a conductive connection.
본 발명에 따른 접속 구조체의 제조 방법의 어느 특정한 국면에서는, 상기 절연성 입자의 유리 전이 온도 이상 120℃ 이하에서 열 압착한다.In a specific aspect of the method for producing a connection structure according to the present invention, the insulating particles are thermocompression-bonded at a temperature not lower than the glass transition temperature of 120 占 폚.
본 발명에 따른 도전성 입자는, 도전부를 갖는 도전성 입자 본체와, 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 배치된 절연성 입자를 구비하며, 상기 도전성 입자 본체가 상기 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고, 상기 절연성 입자의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이고, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능하므로, 비교적 저온에서 도전 접속을 행할 수 있고, 비교적 저온에서 도전 접속을 행하더라도 도통 신뢰성을 높일 수 있다.The conductive particle according to the present invention comprises a conductive particle body having a conductive portion and insulating particles disposed on the surface of the conductive particle body, wherein the conductive particle body has a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion, When the insulating particles have a glass transition temperature of less than 100 占 폚 and the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of a temperature of 100 占 폚 to 160 占 폚 and a pressure of 60 MPa to 80 MPa, The ratio of the maximum value of the particle diameters in the compression direction of the particles to the maximum value of the particle diameters in the direction orthogonal to the compression direction of the insulating particles after compression can be 0.7 or less so that the conductive connection can be performed at a relatively low temperature , Conduction reliability can be improved even when conducting connection at a relatively low temperature.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 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, 절연부가 절연층인 경우의 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 5는, 도 1에 도시하는 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conductive particle according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing the conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing the conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing the conductive particles when the insulating portion is an insulating layer. Fig.
5 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure using the conductive particles shown in Fig.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(도전성 입자)(Conductive particles)
본 발명에 따른 도전성 입자는 도전성 입자 본체와 절연부를 구비한다. 상기 도전성 입자 본체는 도전부를 갖는다. 상기 절연부는 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 배치되어 있다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 도전성 입자 본체가 상기 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연부의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연부는 절연성 입자이다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능하다. 본 발명에 있어서, 도전성 입자 본체를 도전성 입자라 칭하는 경우에, 절연부를 구비하는 도전성 입자를 절연부를 갖는 도전성 입자라 칭할 수 있다. 절연부가 절연성 입자이므로, 절연부를 갖는 도전성 입자는 절연성 입자를 갖는 도전성 입자이다.The conductive particles according to the present invention include a conductive particle body and an insulating portion. The conductive particle body has a conductive portion. The insulating portion is disposed on the surface of the conductive particle body. In the conductive particle according to the present invention, the conductive particle body has a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion. In the conductive particle according to the present invention, the insulating portion has a glass transition temperature of less than 100 캜. In the conductive particle according to the present invention, the insulating portion is an insulating particle. In the conductive particle according to the present invention, when the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of 100 캜 to 160 캜 and a pressure of 60 to 80 MPa, the compressing direction of the insulating particles after compression To the maximum value of the particle diameters in the direction perpendicular to the compression direction of the insulating particles after compression is 0.7 or less. In the present invention, when the conductive particle body is referred to as conductive particles, the conductive particles having the insulating portion may be referred to as conductive particles having an insulating portion. Since the insulating portion is the insulating particles, the conductive particles having the insulating portion are conductive particles having insulating particles.
본 발명에서는 상기 구성이 구비되어 있으므로, 비교적 저온에서 도전 접속을 행하더라도 도통 신뢰성을 높일 수 있다.According to the present invention, since the above-described structure is provided, the conduction reliability can be improved even when conducting connection at a relatively low temperature.
본 발명에서는, 도전 접속 시에 도전성 입자 본체와 전극 사이에 위치하는 절연부를 배제하기 위해, 예를 들어 120℃ 이하에서 열 압착을 행했다고 하더라도 절연부를 양호하게 배제할 수 있다. 결과로서, 전극과 도전성 입자 본체를 양호하게 접촉시킬 수 있어 전극 간의 접속 저항을 낮게 할 수 있다. 본 발명에서는 전극 간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다.In the present invention, in order to exclude the insulating portion located between the conductive particle body and the electrode at the time of conductive connection, the insulating portion can be satisfactorily eliminated even if the thermocompression bonding is performed at, for example, 120 캜 or less. As a result, the electrode and the conductive particle body can be brought into good contact with each other, so that the connection resistance between the electrodes can be reduced. In the present invention, the reliability of conduction between electrodes can be improved.
본 발명에서는, 절연부의 유리 전이 온도를 낮게 할 뿐 아니라, 도전성 입자 본체가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 것이 중요하다. 예를 들어 절연부의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이더라도 도전성 입자 본체가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고 있지 않으면, 도통 신뢰성을 충분히 높이는 것은 곤란하다. 이 이유로서는, 열 압착 시의 온도가 절연부의 유리 전이 온도 이하인 경우에는 절연부가 부드러워지기 어려우므로, 절연부가 도전성 입자 본체로부터 벗겨지기 어려워지기 때문이라고 생각된다. 한편, 도전성 입자 본체가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고 있으면, 해당 돌기가 절연부를 배제할 수 있어 전극과 도전성 입자 본체를 양호하게 접촉시킬 수 있으므로, 도통 신뢰성을 충분히 높일 수 있다고 생각된다. 본 발명에서는, 절연부의 유리 전이 온도를 낮게 하는 구성과, 도전성 입자 본체가 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖는 구성을 조합하는 것이 극히 중요한 것을 알아내었다.In the present invention, it is important not only to lower the glass transition temperature of the insulating portion but also to have the conductive particle body have a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive portion. For example, even if the glass transition temperature of the insulating portion is less than 100 캜, unless the conductive particle body has a plurality of projections on the outer surface of the conductive portion, it is difficult to sufficiently improve the reliability of conduction. For this reason, it is considered that when the temperature at the time of thermocompression bonding is lower than the glass transition temperature of the insulating portion, the insulating portion is hard to soften, and therefore, the insulating portion is hardly peeled off from the conductive particle body. On the other hand, if the conductive particle body has a plurality of protrusions on the outer surface of the conductive part, the protrusions can exclude the insulating part, so that the electrode and the conductive particle body can be brought into good contact with each other. In the present invention, it has been found that it is extremely important to combine the constitution of lowering the glass transition temperature of the insulating portion and the constitution of the conductive particle body having a plurality of projections on the outer surface of the conductive portion.
저온에서의 열 압착에 의해 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 절연부의 유리 전이 온도는 바람직하게는 95℃ 미만, 보다 바람직하게는 90℃ 미만, 보다 한층 바람직하게는 85℃ 미만, 더욱 바람직하게는 80℃ 미만, 한층 더욱 바람직하게는 75℃ 미만, 특히 바람직하게는 70℃ 미만이다.From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability by thermocompression at a low temperature, the glass transition temperature of the insulating portion is preferably less than 95 占 폚, more preferably less than 90 占 폚, still more preferably less than 85 占 폚, Is less than 80 DEG C, even more preferably less than 75 DEG C, and particularly preferably less than 70 DEG C.
도전 접속 전의 절연부의 과도한 탈리 및 과도한 변형을 효과적으로 억제하는 관점에서는, 상기 절연부의 유리 전이 온도는 바람직하게는 30℃ 이상, 보다 바람직하게는 35℃ 이상, 보다 한층 바람직하게는 40℃ 이상, 더욱 바람직하게는 45℃ 이상, 한층 더욱 바람직하게는 50℃ 이상, 특히 바람직하게는 55℃ 이상이다.The glass transition temperature of the insulating portion is preferably 30 占 폚 or higher, more preferably 35 占 폚 or higher, still more preferably 40 占 폚 or higher, and still more preferably 40 占 폚 or higher from the viewpoint of effectively suppressing excessive separation and excessive deformation of the insulating portion before the conductive connection More preferably 45 deg. C or higher, even more preferably 50 deg. C or higher, and particularly preferably 55 deg.
또한, 본 명세서에 있어서, 상기 유리 전이 온도는 동적 점탄성 측정(티아이 인스트루먼츠사 제조의 「ARES-G2」) 등을 이용하여 측정할 수 있다.In the present specification, the glass transition temperature can be measured using a dynamic viscoelasticity measurement (" ARES-G2 " manufactured by TI Inc.).
본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연부는 절연성 입자이다. 상기 절연부는 절연층이어도 되고 절연성 입자여도 된다. 상기 도전성 입자 본체의 표면을 상기 절연층이 피복하고 있어도 된다. 상기 도전성 입자 본체의 표면에 상기 절연성 입자가 부착되어 있어도 된다. 도전 접속 시의 절연부의 배제성을 보다 한층 높여 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 절연부는 절연성 입자인 것이 바람직하다. 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자 본체의 표면 상에 복수의 상기 절연성 입자가 배치되어 있는 것이 바람직하다.In the conductive particle according to the present invention, the insulating portion is an insulating particle. The insulating portion may be an insulating layer or an insulating particle. And the surface of the conductive particle body may be covered with the insulating layer. The insulating particles may be attached to the surface of the conductive particle body. From the viewpoint of further enhancing the exclusion of the insulating portion at the time of conductive connection and further enhancing the conduction reliability, it is preferable that the insulating portion is an insulating particle. From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, it is preferable that a plurality of the insulating particles are disposed on the surface of the conductive particle body.
또한, 도전성 입자 본체의 표면 상에서 상기 절연부는 단층이어도 되고 다층이어도 되며, 절연성 입자 본체의 표면 상에 배치된 절연성 입자의 외측에 다른 절연성 입자가 배치되어 있어도 된다.In addition, the insulating portion on the surface of the conductive particle body may be a single layer or a multilayer, and other insulating particles may be disposed outside the insulating particles disposed on the surface of the insulating particle body.
상기 돌기의 평균 높이는 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이고, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 돌기의 평균 높이가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.The average height of the protrusions is preferably 0.001 탆 or more, more preferably 0.05 탆 or more, preferably 0.9 탆 or less, and more preferably 0.2 탆 or less. When the average height of the projections is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the connection resistance is effectively lowered.
상기 돌기의 높이는, 도전성 입자 본체의 중심과 돌기의 선단부를 연결하는 선(도 1에 나타내는 파선 L1) 상에 있어서의, 돌기가 없다고 상정한 경우의 도전부의 가상선(도 1에 나타내는 파선 L2) 상(돌기가 없다고 상정한 경우의 구상의 도전성 입자 본체의 외표면 상)으로부터 돌기의 선단부까지의 거리를 나타낸다. 즉, 도 1에 있어서는, 파선 L1과 파선 L2의 교점으로부터 돌기의 선단부까지의 거리를 나타낸다.The height of the protrusions is set so that the imaginary line (dashed line L2 in Fig. 1) of the conductive portion on the assumption that there is no protrusion on the line connecting the center of the conductive particle body and the tip of the protrusion (broken line L1 shown in Fig. 1) (On the outer surface of the spherical conductive particle body when no projection is assumed) to the tip of the projection. That is, in Fig. 1, the distance from the intersection of the broken line L1 to the broken line L2 to the tip of the projection is shown.
도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 절연성 입자의 평균 입자 직경의 상기 돌기의 평균 높이에 대한 비(절연성 입자의 평균 입자 직경/돌기의 평균 높이)는 바람직하게는 0.5를 초과하고, 보다 바람직하게는 2.0을 초과한다. 절연성 입자의 의도치 않은 탈리를 억제하여 절연 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 비(절연성 입자의 평균 입자 직경/돌기의 평균 높이)는 바람직하게는 4.0 이하, 보다 바람직하게는 3.0 이하이다.From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, the ratio of the average particle diameter of the insulating particles to the average height of the projections (average particle diameter of the insulating particles / average height of the projections) is preferably more than 0.5, Exceeds 2.0. The ratio (average particle diameter of insulating particles / average height of protrusions) is preferably 4.0 or less, more preferably 3.0 or less, from the viewpoint of suppressing unintentional desorption of insulating particles and further improving insulation reliability.
상기 절연성 입자의 평균 입자 직경은 수 평균 입자 직경을 나타낸다. 절연성 입자의 평균 입자 직경은, 임의의 절연성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하여 평균값을 산출함으로써 구해진다.The average particle diameter of the insulating particles indicates the number average particle diameter. The average particle diameter of the insulating particles is determined by observing 50 arbitrary insulating particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건(바람직하게는 온도 100℃ 내지 120℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건)에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향(예를 들어 연직 방향)으로의 입자 직경의 최댓값(L1)의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향(예를 들어 수평 방향)으로의 입자 직경의 최댓값(L2)에 대한 비(L1/L2)가 0.7 이하가 되도록 변형 가능하다. 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건(바람직하게는 온도 100℃ 내지 120℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건)에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향(예를 들어 연직 방향)으로의 입자 직경의 최댓값(L1)의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향(예를 들어 수평 방향)으로의 입자 직경의 최댓값(L2)에 대한 비(L1/L2)가 0.5 이하가 되도록 변형 가능한 것이 바람직하고, 0.3 이하가 되도록 변형 가능한 것이 보다 바람직하다. 상기 입자 직경의 최댓값은, 입자 직경이 최대가 되는 부분의 입자 직경이다.In the conductive particle according to the present invention, it is preferable that the insulating particles have at least one compression condition (preferably a temperature of 100 to 120 DEG C and a pressure of 60 to 120 DEG C) satisfying a compression condition of a temperature of 100 DEG C to 160 DEG C and a pressure of 60 to 80 MPa (At least one compression condition that satisfies the compression conditions of 1 MPa to 80 MPa), the maximum value (L1) of the particle diameter in the compression direction (for example, the vertical direction) (L1 / L2) relative to the maximum value (L2) of the particle diameter in a direction (for example, the horizontal direction) perpendicular to the compression direction of the insulating particles is 0.7 or less. From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, it is preferable that the insulating particles have at least one compression condition (preferably a temperature of 100 to 120 DEG C and a pressure of 100 to 120 DEG C) satisfying a compression condition of a temperature of 100 DEG C to 160 DEG C and a pressure of 60 to 80 MPa (At least one compression condition satisfying a compression condition of 60 MPa to 80 MPa), the maximum value (L1) of the particle diameter in the compression direction (for example, the vertical direction) (L1 / L2) relative to the maximum value (L2) of the particle diameter in a direction perpendicular to the compression direction of the insulating particles (for example, in the horizontal direction) is preferably 0.5 or less, More preferable is possible. The maximum value of the particle diameter is the particle diameter of the portion where the particle diameter becomes the maximum.
본 발명에서는, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 비(L1/L2)가 상기 상한 이하이도록 변형 가능할 필요는 없다. 단, 온도 100℃ 내지 120℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 비(L1/L2)가 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 바람직하고, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 비(L1/L2)가 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 보다 바람직하다. 또한, 온도 100℃ 및 압력 60㎫의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 상기 비(L1/L2)가 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 바람직하다.In the present invention, the ratio (L1 / L2) does not need to be deformable so as to be equal to or less than the upper limit under the entire compression conditions of a temperature of 100 ° C to 160 ° C and a pressure of 60 MPa to 80 MPa. However, it is preferable that the ratio (L1 / L2) is preferably such that the ratio (L1 / L2) is not more than the upper limit in the whole of the compression conditions of the temperature of 100 ° C to 120 ° C and the pressure of 60 MPa to 80 MPa, More preferably, the ratio (L1 / L2) is less than or equal to the upper limit in the entire compression conditions of 80 MPa. Further, when compressed under the compression conditions of a temperature of 100 占 폚 and a pressure of 60 MPa, it is preferable that the ratio (L1 / L2) is not more than the upper limit.
또한, 본 명세서에 있어서 상기 「변형」이란, 절연성 입자가 붕괴되는 것도 포함된다.In the present specification, the " deformation " includes that the insulating particles are collapsed.
도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건(바람직하게는 온도 100℃ 내지 120℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건)에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향(예를 들어 연직 방향)으로의 입자 직경의 최댓값이, 압축 전의 상기 돌기의 평균 높이 이하가 되도록 변형 가능한 것이 바람직하고, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향(예를 들어 연직 방향)으로의 입자 직경의 최댓값이, 압축 전의 상기 돌기의 평균 높이에 1.0배 이하가 되도록 변형 가능한 것이 보다 바람직하다.From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, it is preferable that the insulating particles have at least one compression condition (preferably a temperature of 100 to 120 DEG C and a pressure of 100 to 120 DEG C) satisfying a compression condition of a temperature of 100 DEG C to 160 DEG C and a pressure of 60 to 80 MPa (For example, at least one compression condition that satisfies the compression conditions of 60 MPa to 80 MPa), the maximum value of the particle diameters in the compression direction (for example, the vertical direction) of the insulating particles after compression is smaller than the maximum value of the particle diameters And that the maximum value of the particle diameters in the compression direction (for example, the vertical direction) of the insulating particles after compression is 1.0 or less times the average height of the protrusions before compression More preferable.
본 발명에서는, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이 상기 상한 이하이도록 변형 가능할 필요는 없다. 단, 온도 100℃ 내지 120℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 바람직하고, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건의 전체에서 상기 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 보다 바람직하다. 또한, 온도 100℃ 및 압력 60㎫의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 상기 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값이 상기 상한 이하이도록 변형 가능한 것이 바람직하다.In the present invention, it is not necessary that the maximum value of the particle diameters in the compressing direction of the insulating particles after compression is equal to or less than the upper limit in the entire compression conditions at a temperature of 100 ° C to 160 ° C and a pressure of 60 MPa to 80 MPa. It is preferable that the maximum value of the particle diameters in the compressing direction of the insulating particles after compression is not more than the upper limit in the whole of the compression conditions of the temperature of 100 ° C to 120 ° C and the pressure of 60 MPa to 80 MPa, And the maximum value of the particle diameters in the compressing direction of the insulating particles after compression after the compression is not more than the upper limit in all of the compression conditions of 160 deg. C to 160 deg. C and the pressure of 60 to 80 MPa. It is also preferable that the maximum value of the particle diameters in the compressing direction of the insulating particles after compression is less than or equal to the upper limit when compressed under a compression condition of a temperature of 100 占 폚 and a pressure of 60 MPa.
상기 절연성 입자를 압축할 때의 온도는 바람직하게는 100℃ 이상이고, 바람직하게는 160℃ 이하, 보다 바람직하게는 150℃ 이하, 더욱 바람직하게는 140℃ 이하, 특히 바람직하게는 120℃ 이하이다. 상기 절연성 입자를 압축할 때의 압력은 바람직하게는 60㎫ 이상이고, 바람직하게는 80㎫ 이하, 보다 바람직하게는 70㎫ 이하이다.The temperature at which the insulating particles are compressed is preferably 100 占 폚 or higher, preferably 160 占 폚 or lower, more preferably 150 占 폚 or lower, even more preferably 140 占 폚 or lower, particularly preferably 120 占 폚 or lower. The pressure at the time of compressing the insulating particles is preferably 60 MPa or more, preferably 80 MPa or less, and more preferably 70 MPa or less.
절연 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 도전성 입자 본체의 표면적 전체에서 차지하는 상기 절연부(절연층 또는 절연성 입자)에 의해 피복되어 있는 부분의 면적인 피복률은 바람직하게는 65% 이상, 보다 바람직하게는 70% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 초과, 특히 바람직하게는 75% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상이다. 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 피복률은 바람직하게는 99% 이하, 보다 바람직하게는 98% 이하, 더욱 바람직하게는 95% 이하이다. 상기 피복률은 100% 이하여도 된다.From the viewpoint of further enhancing the insulation reliability, the covering ratio which is the area of the portion covered by the insulating portion (insulating layer or insulating particles) in the entire surface area of the conductive particle body is preferably 65% or more, more preferably 65% Is at least 70%, more preferably at least 70%, particularly preferably at least 75% and most preferably at least 80%. From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, the covering ratio is preferably 99% or less, more preferably 98% or less, further preferably 95% or less. The covering ratio may be 100% or less.
상기 도전성 입자 본체의 표면적 전체에서 차지하는 상기 절연성 입자에 의해 피복되어 있는 부분의 면적인 피복률은, 이하와 같이 하여 구해진다.The covering ratio, which is the area of the portion covered by the insulating particles in the entire surface area of the conductive particle body, is obtained as follows.
주사형 전자 현미경(SEM)에서의 관찰에 의해, 예를 들어 20개의 도전성 입자를 관찰하여, 도전성 입자에서의 도전성 입자 본체의 피복률(%)(부착율(%)이라고도 함)을 구한다. 상기 피복률은, 도전성 입자 본체의 표면적에서 차지하는 절연부에 의해 피복되어 있는 부분의 합계의 면적(투영 면적)이다.By observing, for example, 20 conductive particles by observing with a scanning electron microscope (SEM), the coating rate (%) (also referred to as adhesion percentage (%)) of the conductive particle body in the conductive particles is obtained. The coating rate is the total area (projected area) of the portions covered by the insulating portion occupying the surface area of the conductive particle body.
구체적으로는, 절연부가 절연성 입자인 경우에 상기 피복률은, 도전성 입자를 일 방향으로부터 주사형 전자 현미경(SEM)으로 관찰한 경우, 관찰 화상에서의 도전성 입자 본체의 표면의 외주연 부분의 원 내의 면적 전체에서 차지하는, 도전성 입자 본체의 표면의 외주연 부분의 원 내에서의 절연부의 합계의 면적을 의미한다.Specifically, in the case where the insulating portion is insulating particles, the covering ratio is preferably set such that, when the conductive particles are observed from one direction by a scanning electron microscope (SEM) Means the total area of the insulating portion in the circle of the outer circumferential portion of the surface of the conductive particle body occupying the entire area.
상기 도전성 입자의 평균 입자 직경은 바람직하게는 0.5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 1㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 3㎛ 이상이고, 바람직하게는 500㎛ 이하, 보다 바람직하게는 100㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 50㎛ 이하, 특히 바람직하게는 20㎛ 이하이다. 도전성 입자의 평균 입자 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전성 입자를 사용하여 전극 간을 접속한 경우에 도전성 입자 본체와 전극의 접촉 면적이 충분히 커지고, 또한 도전부를 형성할 때에 응집한 도전성 입자가 형성되기 어려워진다. 또한, 도전성 입자 본체를 통해 접속된 전극 간의 간격이 지나치게 커지지 않고, 또한 도전부가 기재 입자의 표면으로부터 박리되기 어려워진다. 또한, 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경이 큰(10㎛ 초과 50㎛ 이하인) 경우에는, 상기 도전성 입자의 평균 입자 직경이 작은(1㎛ 이상 10㎛ 이하인) 경우보다도 저압 및 저온도에서 실장할 수 있기 때문에, 상기 도전성 입자를 카메라 모듈 등의 반도체 장치 모듈에 적합하게 사용할 수 있다.The average particle diameter of the conductive particles is preferably 0.5 mu m or more, more preferably 1 mu m or more, further preferably 3 mu m or more, preferably 500 mu m or less, more preferably 100 mu m or less, Is not more than 50 mu m, particularly preferably not more than 20 mu m. When the average particle diameter of the conductive particles is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the contact area between the conductive particle body and the electrode becomes sufficiently large when the electrodes are connected using the conductive particles, and when the conductive particles are aggregated, . In addition, the distance between the electrodes connected through the conductive particle body does not become excessively large, and the conductive portion becomes difficult to peel off from the surface of the base particle. Further, when the average particle diameter of the conductive particles is large (not smaller than 10 탆 and not larger than 50 탆), the conductive particles can be mounted at a lower pressure and a lower temperature than when the average particle diameter of the conductive particles is small Therefore, the conductive particles can be suitably used for a semiconductor device module such as a camera module.
상기 도전성 입자의 평균 입자 직경은 수 평균 입자 직경을 나타낸다. 도전성 입자의 평균 입자 직경은, 임의의 도전성 입자 50개를 전자 현미경 또는 광학 현미경으로 관찰하여 평균값을 산출함으로써 구해진다.The average particle diameter of the conductive particles indicates the number average particle diameter. The average particle diameter of the conductive particles is determined by observing 50 arbitrary conductive particles with an electron microscope or an optical microscope and calculating an average value.
상기 도전성 입자는, 160℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하기 위하여 적합하게 사용되고, 120℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하기 위하여 보다 적합하게 사용되고, 110℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하기 위하여 더욱 적합하게 사용되고, 100℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하기 위하여 특히 적합하게 사용된다.The conductive particles are suitably used for conductive connection by thermocompression bonding at 160 DEG C or less and are more suitably used for conductive connection by thermocompression bonding at 120 DEG C or less and are more suitably used for conductive connection by thermocompression bonding at 110 DEG C or less And is particularly suitably used for conducting connection by thermocompression at 100 DEG C or less.
상기 도전성 입자는 결합제 수지 중에 분산되어, 도전 재료를 얻기 위하여 적합하게 사용된다.The conductive particles are dispersed in the binder resin and are suitably used for obtaining a conductive material.
다음으로, 도면을 참조하면서 본 발명의 구체적인 실시 형태를 설명한다.Next, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conductive particle according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시하는 도전성 입자(1)는 도전성 입자 본체(2)와 복수의 절연성 입자(3)를 구비한다.The
도전성 입자 본체(2)는, 기재 입자(11)와, 기재 입자(11)의 표면 상에 배치된 도전부(12)와, 복수의 코어 물질(13)을 갖는다. 도전부(12)는 도전층이다. 도전부(12)는 기재 입자(11)에 접해 있다. 도전부(12)는 기재 입자(11)의 표면을 덮고 있다. 도전성 입자 본체(2)는, 기재 입자(11)의 표면이 도전부(12)에 의해 피복된 피복 입자이다. 도전성 입자 본체(2)는 표면에 도전부(12)를 갖는다.The
도전성 입자 본체(2)는 도전부(12)의 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 도전부(12)는 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 복수의 코어 물질(13)이 기재 입자(12)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(13)은 도전부(12) 내에 매립되어 있다. 코어 물질(13)은 돌기의 내측에 배치되어 있다. 도전부(12)는 복수의 코어 물질(13)을 피복하고 있다. 복수의 코어 물질(13)에 의해 도전부(12)의 외표면이 융기되어 있으며, 돌기가 형성되어 있다.The conductive particle body (2) has a plurality of projections on the outer surface of the conductive portion (12). The
절연성 입자(3)는 도전성 입자 본체(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 절연성 입자(3)는 도전성 입자 본체(2)의 표면에 접촉되어 있으며, 도전성 입자 본체(2)의 표면에 부착되어 있다. 복수의 절연성 입자(3)는, 도전성 입자 본체(2)에 있어서의 도전부(12)의 외표면에 접촉되어 있으며, 도전부(12)의 외표면에 부착되어 있다.The insulating
도 2는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing the conductive particles according to the second embodiment of the present invention.
도 2에 도시하는 도전성 입자(1A)는 도전성 입자 본체(2A)와 복수의 절연성 입자(3)를 구비한다.The conductive particles 1A shown in Fig. 2 are provided with a conductive particle body 2A and a plurality of insulating
도전성 입자(1)와 도전성 입자(1A)에서는 도전성 입자 본체(2)와 도전성 입자 본체(2A)가 상이하다.In the conductive particles (1) and the conductive particles (1A), the conductive particle body (2) and the conductive particle body (2A) are different.
도전성 입자 본체(2A)는, 기재 입자(11)와, 기재 입자(11)의 표면 상에 배치된 도전부(12A)와, 복수의 코어 물질(13)을 갖는다.The conductive particle body 2A has a
도전성 입자(1)와 도전성 입자(1A)에서는 도전부(12)와 도전부(12A)가 상이하다. 도전부(12A)는 전체에서, 기재 입자(11)측에 제1 도전부(12AA)와, 기재 입자(11)측과는 반대측에 제2 도전부(12AB)를 갖는다. 도전성 입자(1)에서는, 1층 구조의 도전부(12)가 형성되어 있는 데 대해, 도전성 입자(1A)에서는, 제1 도전부(12AA) 및 제2 도전부(12AB)를 갖는 2층 구조의 도전부(12A)가 형성되어 있다. 제1 도전부(12AA)와 제2 도전부(12AB)는 별도의 도전부로서 형성되어 있다.In the conductive particles (1) and the conductive particles (1A), the conductive portions (12) and the conductive portions (12A) are different. The conductive portion 12A has a first conductive portion 12AA on the
제1 도전부(12AA)는 기재 입자(11)의 표면 상에 배치되어 있다. 기재 입자(11)와 제2 도전부(12AB) 사이에 제1 도전부(12AA)가 배치되어 있다. 제1 도전부(12AA)는 기재 입자(11)에 접해 있다. 제2 도전부(12AB)는 제1 도전부(12AA)에 접해 있다. 따라서 기재 입자(11)의 표면 상에 제1 도전부(12AA)가 배치되어 있고, 제1 도전부(12AA)의 외표면 상에 제2 도전부(12AB)가 배치되어 있다.The first conductive portion 12AA is disposed on the surface of the
도전성 입자 본체(2A)는 도전부(12A)의 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 도전부(12A)는 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 복수의 코어 물질(13)이 기재 입자(12)의 표면 상에 배치되어 있다. 복수의 코어 물질(13)은 도전부(12A) 및 제1 도전부(12AA) 내에 매립되어 있다. 도전부(12A) 및 제1 도전부(12AA)는 복수의 코어 물질(13)을 피복하고 있다. 복수의 코어 물질(13)에 의해 도전부(12A), 제1 도전부(12AA) 및 제2 도전부(12AB)의 외표면이 융기되어 있으며, 돌기가 형성되어 있다.The conductive particle body 2A has a plurality of projections on the outer surface of the conductive portion 12A. The conductive portion 12A has a plurality of projections on its outer surface. A plurality of core materials (13) are disposed on the surface of the base material (12). The plurality of
절연성 입자(3)는 도전성 입자 본체(2A)의 표면 상에 배치되어 있다.The insulating
코어 물질은 기재 입자에 접해 있지 않아도 된다. 코어 물질은 제1 도전부의 외표면 상에 배치되어 있어도 된다. 제1 도전부의 외표면의 형상은 구상이어도 된다.The core material may not be in contact with the base particles. The core material may be disposed on the outer surface of the first conductive portion. The shape of the outer surface of the first conductive portion may be spherical.
도 3은, 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing the conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
도 3에 도시하는 도전성 입자(1B)는 도전성 입자 본체(2B)와 복수의 절연성 입자(3)를 구비한다.The conductive particles 1B shown in Fig. 3 are provided with a conductive particle body 2B and a plurality of insulating
도전성 입자(1)와 도전성 입자(1B)에서는 도전성 입자 본체(2)와 도전성 입자 본체(2B)가 상이하다.In the
도전성 입자 본체(2B)는, 기재 입자(11)와, 기재 입자(11)의 표면 상에 배치된 도전부(12B)를 갖는다. 도전성 입자 본체(2B)는 코어 물질을 갖지 않는다.The conductive particle body 2B has a
도전성 입자 본체(2)와 도전성 입자 본체(2B)에서는 코어 물질의 유무가 상이하며, 결과로서 도전부가 상이하다. 도전성 입자(1)에서는 코어 물질(13)이 사용되고, 또한 코어 물질(13)을 피복하도록 도전부(12)가 형성되어 있는 데 대해, 도전성 입자(1B)에서는 코어 물질은 사용되고 있지 않으며, 도전부(12B)가 형성되어 있다.In the
도전부(12B)는, 제1 부분과, 해당 제1 부분보다도 두께가 두꺼운 제2 부분을 갖는다. 도전성 입자 본체(2B)는 도전부(12B)의 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 도전부(12B)는 외표면에 복수의 돌기를 갖는다. 복수의 돌기를 제외한 부분이 도전부(12B)의 상기 제1 부분이다. 복수의 돌기는, 도전부(12B)의 두께가 두꺼운 상기 제2 부분이다.The conductive portion 12B has a first portion and a second portion that is thicker than the first portion. The conductive particle body 2B has a plurality of projections on the outer surface of the conductive portion 12B. The conductive portion 12B has a plurality of projections on its outer surface. The portion excluding the plurality of projections is the first portion of the conductive portion 12B. The plurality of protrusions is the second portion in which the thickness of the conductive portion 12B is thick.
절연성 입자(3)는 도전성 입자 본체(2B)의 표면 상에 배치되어 있다.The insulating
도 4는, 절연부가 절연층인 경우의 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.Fig. 4 is a cross-sectional view showing the conductive particles when the insulating portion is an insulating layer. Fig.
도 4에 도시하는 도전성 입자(1C)는 도전성 입자 본체(2)와 절연층(3C)을 구비한다.The conductive particles 1C shown in Fig. 4 have a
도전성 입자(1)와 도전성 입자(1C)에서는 절연성 입자(3)이 절연층(3C)이 상이하다.In the
도전성 입자(1C)에서는, 절연층(3C)은 도전성 입자 본체(2)의 표면 상에 배치되어 있다. 절연층(3C)은 도전성 입자 본체(2)의 표면에 접촉되어 있으며, 도전성 입자 본체(2)의 표면을 피복하고 있다. 복수의 절연층(3C)은, 도전성 입자 본체(2)에 있어서의 도전부(12)의 외표면에 접촉되어 있으며, 도전부(12)의 외표면을 피복하고 있다. 도전부(12)의 돌기가 있는 부분의 표면 상에 절연층(3C)이 배치되어 있다. 도전부(12)의 돌기가 없는 부분의 표면 상에도 절연층(3C)이 배치되어 있다. 도전부(12)의 돌기가 있는 부분의 표면 상에 배치된 절연층(3C)과, 도전부(12)의 돌기가 없는 부분의 표면 상에 배치된 절연층(3C)은 이어져 있다.In the conductive particle 1C, the insulating layer 3C is disposed on the surface of the
도전성 입자(1C)에서는, 도전성 입자(1, 1A, 1B)에 비하여 도통 신뢰성이 낮아지는 경향이 있다.In the conductive particles 1C, conduction reliability tends to be lower than that of the
절연부는 절연성 입자 또는 절연층인 것이 바람직하다. 도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 절연부는 절연성 입자인 것이 바람직하다. 절연 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 절연부는 절연층인 것이 바람직하다. 본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 절연부는 절연성 입자이다.The insulating portion is preferably an insulating particle or an insulating layer. From the viewpoint of further enhancing the conduction reliability, the insulating portion is preferably insulating particles. From the viewpoint of further enhancing insulation reliability, the insulating portion is preferably an insulating layer. In the conductive particle according to the present invention, the insulating portion is an insulating particle.
이하, 도전성 입자 및 절연성 입자 등의 다른 상세를 설명한다. 또한, 이하의 설명에서 「(메트)아크릴」은 「아크릴」과 「메타크릴」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미하고, 「(메트)아크릴레이트」는 「아크릴레이트」와 「메타크릴레이트」 중 한쪽 또는 양쪽을 의미한다.Hereinafter, other details of the conductive particles and the insulating particles will be described. In the following description, "(meth) acryl" means one or both of "acrylic" and "methacrylic", and "(meth) acrylate" means one of "acrylate" and "methacrylate" It means both.
[도전성 입자 본체][Conductive particle body]
상기 도전성 입자 본체는 도전부의 외표면에 돌기를 갖는다. 해당 돌기는 복수인 것이 바람직하다. 도전성 입자 본체에 의해 접속되는 전극의 표면에는 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 도전부의 외표면에 돌기를 갖는 도전성 입자를 사용함으로써, 전극 간에 도전성 입자를 배치하고 압착시킴으로써 돌기에 의해 상기 산화 피막을 효과적으로 배제할 수 있다. 이 때문에, 전극과 도전부가 보다 한층 확실히 접촉되어 전극 간의 접속 저항이 보다 한층 낮아진다. 또한, 전극 간의 접속 시에, 도전성 입자 본체의 돌기에 의해 도전성 입자 본체와 전극 사이의 절연부를 효과적으로 배제할 수 있다. 또한, 본 발명에서는, 절연부의 유리 전이 온도가 낮으므로 절연부를 효과적으로 배제할 수 있다.The conductive particle body has projections on the outer surface of the conductive portion. It is preferable that the projection has a plurality of projections. An oxide film is often formed on the surface of the electrode connected by the conductive particle body. By using the conductive particles having protrusions on the outer surface of the conductive portion, the oxide particles can be effectively removed by the protrusions by disposing and bonding the conductive particles between the electrodes. Therefore, the electrode and the conductive portion are more reliably contacted, and the connection resistance between the electrodes is further lowered. Further, at the time of connection between the electrodes, the protrusion of the conductive particle body can effectively eliminate the insulating portion between the conductive particle body and the electrode. Further, in the present invention, since the glass transition temperature of the insulating portion is low, the insulating portion can be effectively excluded.
상기 도전성 입자 본체는 도전부를 갖는다. 상기 도전부는 도전층인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자 본체는, 기재 입자와, 기재 입자의 표면 상에 배치된 도전부를 갖는 도전성 입자여도 되고, 전체가 도전부인 금속 입자여도 된다. 비용을 저감하거나, 도전성 입자 본체의 유연성을 높게 하여 전극 간의 도통 신뢰성을 보다 한층 높이거나 하는 관점에서는, 기재 입자와, 기재 입자의 표면 상에 배치된 도전부를 갖는 도전성 입자 본체가 바람직하다.The conductive particle body has a conductive portion. The conductive portion is preferably a conductive layer. The conductive particle body may be a conductive particle having base particles and a conductive portion disposed on the surface of the base particle, or may be a metal particle in which the whole is a conductive portion. From the viewpoint of reducing the cost or increasing the flexibility of the conductive particle body to further improve the reliability of conduction between the electrodes, the conductive particle body having the base particles and the conductive parts disposed on the surface of the base particles is preferable.
기재 입자:Base 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, 금속 입자를 제외한 기재 입자인 것이 바람직하고, 수지 입자, 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 보다 바람직하다. 상기 기재 입자는 코어 셸 입자여도 된다.Examples of the base particles include resin particles, inorganic particles other than metal particles, organic-inorganic hybrid particles and metal particles. The base particles are preferably base particles excluding metal particles, more preferably resin particles, inorganic particles other than metal particles, or organic-inorganic hybrid particles. The base particles may be core shell particles.
상기 기재 입자는, 수지에 의해 형성된 수지 입자인 것이 바람직하다. 도전성 입자를 사용하여 전극 간을 접속할 때는, 도전성 입자를 전극 간에 배치한 후 압착함으로써 도전성 입자를 압축시킨다. 기재 입자가 수지 입자이면, 상기 압착 시에 도전성 입자 본체가 변형되기 쉬워 도전성 입자 본체와 전극의 접촉 면적이 커진다. 이 때문에 전극 간의 도통 신뢰성이 보다 한층 높아진다.The base particles are preferably resin particles formed by a resin. When the electrodes are connected using the conductive particles, the conductive particles are disposed between the electrodes and then pressed to compress the conductive particles. When the base particles are resin particles, the conductive particle body tends to be deformed at the time of pressing, and the contact area between the conductive particle body and the electrode becomes large. Therefore, the conduction reliability between the electrodes is further enhanced.
상기 수지 입자의 재료로서 다양한 수지가 적합하게 사용된다. 상기 수지 입자의 재료로서는, 예를 들어 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀 수지; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리알킬레텔레프탈레이트, 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, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리아세탈, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르술폰, 및 에틸렌성 불포화기를 갖는 다양한 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시켜 얻어지는 중합체 등을 들 수 있다.Various resins are suitably used as the material of the resin particles. Examples of the material of 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; Phenol resin, melamine resin, urea resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin, phenol resin, melamine resin, benzoguanamine resin, urea resin, urea resin, Various polymerizable monomers having an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a saturated polyester resin, polysulfone, polyphenylene oxide, polyacetal, polyimide, polyamideimide, polyetheretherketone, polyether sulfone, , And polymers obtained by polymerizing two or more of them.
도전 재료에 적합한 임의의 압축 시의 물성을 갖는 수지 입자를 설계 및 합성할 수 있고, 또한 기재 입자의 경도를 적합한 범위로 용이하게 제어할 수 있으므로, 상기 수지 입자의 재료는, 에틸렌성 불포화기를 복수 갖는 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킨 중합체인 것이 바람직하다.It is possible to design and synthesize resin particles having physical properties at the time of compression appropriate for the conductive material and to control the hardness of the base particles to a suitable range easily so that the material of the resin particles has a plurality of ethylenically unsaturated groups Is preferably a polymer obtained by polymerizing one or more polymerizable monomers.
상기 수지 입자를, 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 중합시켜 얻는 경우에는, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체로서는 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.When the resin particles are obtained by polymerizing a polymerizable monomer having an ethylenic unsaturated group, the polymerizable monomer having an ethylenic unsaturated group includes a monomer which is incompatible with the monomer and a monomer that is crosslinkable.
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)아크릴레이트 화합물; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 산소 원자 함유 (메트)아크릴레이트 화합물; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴 함유 단량체; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르 등의 비닐에테르 화합물; 아세트산비닐, 부티르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐 등의 산비닐에스테르 화합물; 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔 등의 불포화 탄화수소; 트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 염화비닐, 불화비닐, 클로로스티렌 등의 할로겐 함유 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the non-crosslinkable monomer include styrene-based monomers such as styrene and? -Methylstyrene; Carboxyl group-containing monomers such as (meth) acrylic acid, maleic acid, and maleic anhydride; (Meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl Alkyl (meth) acrylate compounds such as acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; (Meth) acrylate compounds such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate; Nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; Vinyl ether compounds such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and propyl vinyl ether; Acid vinyl ester compounds such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; 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)아크릴레이트 화합물; 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 디알릴에테르, γ-(메트)아크릴옥시프로필 트리메톡시실란, 트리메톡시실릴스티렌, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 함유 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, tetramethylol methane tri (meth) acrylate, tetramethylol methane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) (Meth) acrylate, dipentaerythritol penta (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, glycerol di (meth) acrylate, (poly) ethylene glycol di Polyfunctional (meth) acrylate compounds such as (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, (poly) tetramethylene glycol di (meth) acrylate and 1,4-butanediol di (meth) acrylate; (Meth) acryloxypropyltrimethoxysilane, trimethoxysilylstyrene, trimethylolpropane trimethoxysilane, triallyl trimellitate, divinyl benzene, diallyl phthalate, diallyl acrylamide, diallyl ether, , Silane-containing monomers such as vinyltrimethoxysilane, and the like.
상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 중합성 단량체를 공지된 방법에 의해 중합 시킴으로써 상기 수지 입자를 얻을 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들어 라디칼 중합 개시제의 존재 하에서 현탁 중합하는 방법, 및 비가교의 종 입자를 사용하여 라디칼 중합 개시제와 함께 단량체를 팽윤시켜 중합하는 방법 등을 들 수 있다.The above-mentioned resin particles can be obtained by polymerizing the polymerizable monomer having an ethylenically unsaturated group by a known method. Examples of the method include suspension polymerization in the presence of, for example, a radical polymerization initiator, and polymerization by swelling a monomer together with a radical polymerization initiator using non-crosslinked seed particles.
상기 기재 입자가 금속 입자를 제외한 무기 입자 또는 유기 무기 하이브리드 입자인 경우에, 상기 기재 입자의 재료인 무기물로서는 실리카, 알루미나, 티타늄산바륨, 지르코니아 및 카본 블랙 등을 들 수 있다. 상기 무기물은 금속은 아닌 것이 바람직하다. 상기 실리카에 의해 형성된 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 가수 분해성의 알콕시실릴기를 2개 이상 갖는 규소 화합물을 가수 분해하여 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 base particles are inorganic particles other than metal particles or organic-inorganic hybrid particles, examples of the inorganic material that is the material of the base particles include silica, alumina, barium titanate, zirconia and carbon black. The inorganic material is preferably not a metal. The particles formed by the silica are not particularly limited and, for example, particles obtained by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxysilyl groups to form crosslinked polymer particles, followed by calcination, if necessary, have. Examples of the organic-inorganic hybrid particles include organic-inorganic hybrid particles formed of a crosslinked alkoxysilyl polymer and an acrylic resin.
상기 유기 무기 하이브리드 입자는, 코어와, 해당 코어의 표면 상에 배치된 셸을 갖는 코어 셸형의 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하다. 상기 코어가 유기 코어인 것이 바람직하다. 상기 셸이 무기 셸인 것이 바람직하다. 전극 간의 접속 저항을 효과적으로 낮게 하는 관점에서는, 상기 기재 입자는, 유기 코어와, 상기 유기 코어의 표면 상에 배치된 무기 셸을 갖는 유기 무기 하이브리드 입자인 것이 바람직하다.The organic-inorganic hybrid particles are preferably core-shell type organic-inorganic hybrid particles having a core and a shell disposed on the surface of the core. The core is preferably an organic core. Preferably, the shell is an inorganic shell. From the viewpoint of effectively lowering the connection resistance between the electrodes, the base particles are preferably organic-inorganic hybrid particles having an organic core and an inorganic shell disposed on the surface of the organic core.
상기 유기 코어의 재료로서는 상술한 수지 입자의 재료 등을 들 수 있다.As the material of the organic core, a material of the above-mentioned resin particles and the like can be mentioned.
상기 무기 셸의 재료로서는, 상술한 기재 입자의 재료로서 든 무기물을 들 수 있다. 상기 무기 셸의 재료는 실리카인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은, 상기 코어의 표면 상에서 금속 알콕시드를 졸겔법에 의해 셸상물로 한 후, 해당 셸상물을 소성시킴으로써 형성되고 있는 것이 바람직하다. 상기 금속 알콕시드는 실란 알콕시드인 것이 바람직하다. 상기 무기 셸은 실란 알콕시드에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다.As the material of the inorganic shell, an inorganic material such as the material of the above base particles can be mentioned. The material of the inorganic shell is preferably silica. It is preferable that the inorganic shell is formed by making a metal alkoxide on the surface of the core by a sol-gel method and baking the shell shell. The metal alkoxide is preferably a silane alkoxide. The inorganic shell is preferably formed by silane alkoxide.
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 입자는 아닌 것이 바람직하다.In the case where the base particles are metal particles, metals which are the material of the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold, and titanium. However, it is preferable that the base particles are not metal particles.
도전부:Conductive part:
상기 도전부의 재료인 금속은 특별히 한정되지 않는다. 도전성 입자가, 전체가 도전부인 금속 입자인 경우, 해당 금속 입자의 재료인 금속은 특별히 한정되지 않는다. 상기 금속으로서는, 예를 들어 금, 은, 팔라듐, 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 도프 산화인듐(ITO) 및 땜납 등을 들 수 있다. 전극 간의 접속 저항이 보다 한층 낮아지므로, 주석을 포함하는 합금, 니켈, 팔라듐, 구리 또는 금이 바람직하고, 니켈 또는 팔라듐이 바람직하다.The metal as the material of the conductive portion is not particularly limited. When the conductive particles are metal particles whose entirety is the conductive part, the metal as the material of the metal particles is not particularly limited. As the metal, for example, gold, silver, palladium, copper, platinum, zinc, iron, tin, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, Alloys thereof, and the like. Examples of the metal include tin-doped indium oxide (ITO) and solder. An alloy including tin, nickel, palladium, copper or gold is preferable, and nickel or palladium is preferable because the connection resistance between the electrodes becomes further lower.
또한, 도통 신뢰성을 효과적으로 높일 수 있으므로, 상기 도전부, 및 상기 도전부의 외표면 부분은 니켈을 포함하는 것이 바람직하다. 니켈을 포함하는 도전부 100중량% 중의 니켈의 함유량은 바람직하게는 10중량% 이상, 보다 바람직하게는 50중량% 이상, 보다 한층 바람직하게는 60중량% 이상, 더욱 바람직하게는 70중량% 이상, 특히 바람직하게는 90중량% 이상이다. 상기 니켈을 포함하는 도전부 100중량% 중의 니켈의 함유량은 97중량% 이상이어도 되고, 97.5중량% 이상이어도 되고, 98중량% 이상이어도 된다.In addition, since conduction reliability can be effectively enhanced, it is preferable that the conductive portion and the outer surface portion of the conductive portion include nickel. The content of nickel in 100 wt% of the conductive portion including nickel is preferably 10 wt% or more, more preferably 50 wt% or more, still more preferably 60 wt% or more, further preferably 70 wt% Particularly preferably 90% by weight or more. The content of nickel in 100 wt% of the conductive portion including nickel may be 97 wt% or more, 97.5 wt% or more, or 98 wt% or more.
또한, 도전부의 표면에는 산화에 의해 수산기가 존재하는 경우가 많다. 일반적으로 니켈에 의해 형성된 도전부의 표면에는 산화에 의해 수산기가 존재한다. 이와 같은 수산기를 갖는 도전부의 표면(도전성 입자 본체의 표면)에, 화학 결합을 통해 절연부를 배치할 수 있다.In many cases, hydroxyl groups are present on the surface of the conductive part by oxidation. Generally, on the surface of the conductive part formed by nickel, a hydroxyl group is present due to oxidation. The insulating portion can be disposed on the surface of the conductive portion having the hydroxyl group (the surface of the conductive particle body) through chemical bonding.
상기 도전부는 하나의 층에 의해 형성되어 있어도 된다. 도전부는 복수의 층에 의해 형성되어 있어도 된다. 즉, 도전부는 2층 이상의 적층 구조를 갖고 있어도 된다. 도전부가 복수의 층에 의해 형성되어 있는 경우에는, 최외층은, 금층, 니켈층, 팔라듐층, 구리층, 또는 주석과 은을 포함하는 합금층인 것이 바람직하고, 금층인 것이 보다 바람직하다. 최외층이 이들 바람직한 도전부인 경우에는 전극 간의 접속 저항이 보다 한층 낮아진다. 또한, 최외층이 금층인 경우에는 내부식성이 보다 한층 높아진다.The conductive portion may be formed by one layer. The conductive portion may be formed by a plurality of layers. That is, the conductive portion may have a laminated structure of two or more layers. When the conductive portion is formed by a plurality of layers, the outermost layer is preferably an alloy layer including a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or tin and silver, more preferably a gold layer. When the outermost layer is the preferable conductive part, the connection resistance between the electrodes is further lowered. Further, when the outermost layer is a gold layer, corrosion resistance is further increased.
상기 기재 입자의 표면에 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 또는 금속 분말과 결합제를 포함하는 페이스트를 기재 입자의 표면에 코팅하는 방법 등을 들 수 있다. 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 the conductive portion on the surface of the base particles is not particularly limited. Examples of the method of forming the conductive portion include a method of electroless plating, a method of electroplating, a method of physical vapor deposition, and a method of coating a paste containing metal powder or metal powder and a binder on the surface of base particles And the like. Electroless plating is preferable because the conductive part is easily formed. Examples of the physical deposition method include vacuum deposition, ion plating and ion sputtering.
상기 도전부의 두께는 바람직하게는 0.005㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상이고, 바람직하게는 10㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.3㎛ 이하이다. 도전부의 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면 충분한 도전성이 얻어지고, 또한 도전성 입자가 지나치게 단단해지지 않아 전극 간의 접속 시에 도전성 입자가 충분히 변형된다.The thickness of the conductive part is preferably at least 0.005 탆, more preferably at least 0.01 탆, preferably at most 10 탆, more preferably at most 1 탆, further preferably at most 0.3 탆. When the thickness of the conductive portion is not less than the lower limit and not more than the upper limit, sufficient conductivity is obtained, and the conductive particles are not excessively hardened, so that the conductive particles are sufficiently deformed when the electrodes are connected.
상기 도전부가 복수의 층에 의해 형성되어 있는 경우에, 최외층의 도전층 두께는 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.01㎛ 이상이고, 바람직하게는 0.5㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.1㎛ 이하이다. 상기 최외층의 도전층 두께가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 최외층의 도전층에 의한 피복이 균일해져 내부식성이 충분히 높아지고, 또한 전극 간의 접속 저항이 충분히 낮아진다.In the case where the conductive portion is formed by a plurality of layers, the thickness of the conductive layer in the outermost layer is preferably 0.001 탆 or more, more preferably 0.01 탆 or more, preferably 0.5 탆 or less, more preferably 0.1 탆 Or less. If the thickness of the conductive layer in the outermost layer is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the coating by the conductive layer in the outermost layer becomes uniform, the corrosion resistance becomes sufficiently high, and the connection resistance between the electrodes becomes sufficiently low.
상기 도전부의 두께는, 예를 들어 투과형 전자 현미경(TEM)을 사용하여, 도전성 입자, 또는 절연성 입자를 갖는 도전성 입자의 단면을 관찰함으로써 측정할 수 있다.The thickness of the conductive part can be measured, for example, by observing the cross section of the conductive particle or the conductive particle having the insulating particle, using a transmission electron microscope (TEM).
코어 물질:Core material:
상기 돌기를 형성하는 방법으로서는, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시킨 후, 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법, 및 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성한 후, 코어 물질을 부착시키고, 나아가 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 돌기를 형성하는 다른 방법으로서는, 기재 입자의 표면 상에 제1 도전부를 형성한 후 해당 제1 도전부 상에 코어 물질을 배치하고, 다음으로 제2 도전부를 형성하는 방법, 및 기재 입자의 표면 상에 도전부(제1 도전부 또는 제2 도전부 등)를 형성하는 도중 단계에서 코어 물질을 첨가하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 돌기를 형성하기 위해, 상기 코어 물질을 사용하지 않고 기재 입자에 무전해 도금에 의해 도전부를 형성한 후, 도전부의 표면 상에 돌기 상에 도금을 석출시키고, 나아가 무전해 도금에 의해 도전부를 형성하는 방법 등을 사용해도 된다.Examples of the method for forming the projections include a method of attaching a core material to the surface of base particles and then forming a conductive portion by electroless plating and a method of forming a conductive portion by electroless plating on the surface of base particles, A method of forming a conductive portion by electroless plating, and the like. As another method for forming the projections, there is a method of forming a first conductive portion on the surface of base particles, placing a core material on the first conductive portion, and then forming a second conductive portion, And a method of adding a core material in the middle step of forming a conductive portion (such as a first conductive portion or a second conductive portion) on the substrate. Further, in order to form the protrusions, after the conductive parts are formed on the substrate particles by electroless plating without using the core material, the plating is deposited on the protrusions on the surface of the conductive parts, and furthermore, Or the like may be used.
상기 기재 입자의 외표면 상에 코어 물질을 배치하는 방법으로서는, 예를 들어 기재 입자의 분산액 중에 코어 물질을 첨가하고, 기재 입자의 표면에 코어 물질을, 예를 들어 반 데르 발스 힘에 의해 집적시키고 부착시키는 방법, 및 기재 입자를 넣은 용기에 코어 물질을 첨가하고, 용기의 회전 등에 의한 기계적인 작용에 의해 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시키는 방법 등을 들 수 있다. 부착시키는 코어 물질의 양을 제어하기 쉽기 때문에, 분산액 중의 기재 입자의 표면에 코어 물질을 집적시키고 부착시키는 방법이 바람직하다.As a method for disposing the core material on the outer surface of the base particles, for example, a core material is added to a dispersion of the base particles and the core material is accumulated on the surface of the base particles, for example, by Van der Waals force A method in which a core material is added to a container containing base particles and a core material is adhered to the surface of the base particles by mechanical action by rotation of the container or the like. A method of integrating and adhering the core material on the surface of the base particles in the dispersion is preferable because it is easy to control the amount of the core material to be adhered.
상기 코어 물질의 재료는 특별히 한정되지 않는다. 상기 코어 물질의 재료의 모스 경도는 높은 것이 바람직하다.The material of the core material is not particularly limited. The Mohs hardness of the material of the core material is preferably high.
상기 코어 물질의 재료의 구체예로서는 티타늄산바륨(모스 경도 4.5), 니켈(모스 경도 5), 실리카(이산화규소, 모스 경도 6 내지 7), 산화티타늄(모스 경도 7), 지르코니아(모스 경도 8 내지 9), 알루미나(모스 경도 9), 탄화텅스텐(모스 경도 9) 및 다이아몬드(모스 경도 10) 등을 들 수 있다. 상기 무기 입자는 니켈, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐, 또는 다이아몬드인 것이 바람직하고, 실리카, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐, 또는 다이아몬드인 것이 보다 바람직하고, 산화티타늄, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐, 또는 다이아몬드인 것이 더욱 바람직하고, 지르코니아, 알루미나, 탄화텅스텐, 또는 다이아몬드인 것이 특히 바람직하다. 상기 코어 물질의 재료의 모스 경도는 바람직하게는 4 이상, 보다 바람직하게는 5 이상, 보다 한층 바람직하게는 6 이상, 더욱 바람직하게는 7 이상, 특히 바람직하게는 7.5 이상이다.Specific examples of the material of the core material include barium titanate (Mohs hardness of 4.5), nickel (Mohs hardness of 5), silica (silicon dioxide, Mohs hardness of 6 to 7), titanium oxide (Mohs hardness of 7), zirconia 9), alumina (Mohs hardness 9), tungsten carbide (Mohs hardness 9), and diamond (Mohs hardness 10). The inorganic particles are preferably nickel, silica, titanium oxide, zirconia, alumina, tungsten carbide, or diamond, more preferably silica, titanium oxide, zirconia, alumina, tungsten carbide, or diamond, and titanium oxide, zirconia, Alumina, tungsten carbide, or diamond, more preferably zirconia, alumina, tungsten carbide, or diamond. The Mohs hardness of the material of the core material is preferably 4 or more, more preferably 5 or more, still more preferably 6 or more, still more preferably 7 or more, particularly preferably 7.5 or more.
상기 코어 물질의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 코어 물질의 형상은 덩어리상인 것이 바람직하다. 코어 물질로서는, 예를 들어 입자상의 덩어리, 복수의 미소 입자가 응집한 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 agglomerated. As the core material, for example, there may be mentioned a lump in the form of a particle, a coagulated mass in which a plurality of small particles are aggregated, and a lump of an indeterminate form.
상기 코어 물질의 평균 직경(평균 입자 직경)은 바람직하게는 0.001㎛ 이상, 보다 바람직하게는 0.05㎛ 이상이고, 바람직하게는 0.9㎛ 이하, 보다 바람직하게는 0.2㎛ 이하이다. 상기 코어 물질의 평균 직경이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 접속 저항이 효과적으로 낮아진다.The average diameter (average particle diameter) of the core material is preferably 0.001 탆 or more, more preferably 0.05 탆 or more, preferably 0.9 탆 or less, and more preferably 0.2 탆 or less. If the average diameter of the core material is above the lower limit and below 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 core material represents a number average diameter (number average particle diameter). The average diameter of the core material is obtained by observing 50 pieces of any core material with an electron microscope or an optical microscope to calculate an average value.
(절연부)(Insulation part)
본 발명에 따른 도전성 입자에서는, 상기 절연부는 절연성 입자이다. 상기 절연부의 재료로서는, 폴리올레핀 화합물, (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 블록 중합체, 열가소성 수지, 열가소성 수지의 가교물, 열경화성 수지 및 수용성 수지 등을 들 수 있다. 상기 절연부의 재료는 1종만이 사용되어도 되고 2종 이상이 병용되어도 된다.In the conductive particle according to the present invention, the insulating portion is an insulating particle. Examples of the material of the insulating portion include a polyolefin compound, a (meth) acrylate polymer, a (meth) acrylate copolymer, a block polymer, a thermoplastic resin, a crosslinked product of a thermoplastic resin, a thermosetting resin and a water- The material of the insulating portion may be used alone, or two or more materials may be used in combination.
상기 폴리올레핀 화합물로서는 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트 중합체로서는 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리도데실(메트)아크릴레이트 및 폴리 스테아릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 블록 중합체로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산에스테르 공중합체, SB형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 및 SBS형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 그리고 이들의 수소 첨가물 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는 비닐 중합체 및 비닐 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 열경화성 수지로서는 에폭시 수지, 페놀 수지 및 멜라민 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지의 가교로서는, 폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트, 알콕시화트리메틸올프로판메타크릴레이트나 알콕시화펜타에리트리톨메타크릴레이트 등의 도입을 들 수 있다. 상기 수용성 수지로서는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥시드 및 메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 또한, 중합도의 조정에는 연쇄 이동제를 사용해도 된다. 연쇄 이동제로서는 티올이나 사염화탄소 등을 들 수 있다.Examples of the polyolefin compound include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic acid ester copolymer. Examples of the (meth) acrylate polymer include polymethyl (meth) acrylate, polydodecyl (meth) acrylate, and polystearyl (meth) acrylate. Examples of the block polymer include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, SB type styrene-butadiene block copolymer, SBS type styrene-butadiene block copolymer, and hydrogenated products thereof. Examples of the thermoplastic resin include vinyl polymers and vinyl copolymers. Examples of the thermosetting resin include an epoxy resin, a phenol resin, and a melamine resin. Examples of the crosslinking of the thermoplastic resin include introduction of polyethylene glycol methacrylate, alkoxylated trimethylolpropane methacrylate, alkoxylated pentaerythritol methacrylate, and the like. Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, methylcellulose and the like. A chain transfer agent may be used for adjusting the polymerization degree. Examples of the chain transfer agent include thiol and carbon tetrachloride.
상기 절연부의 재료는, 절연부의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이 되도록 적절히 선택된다.The material of the insulating portion is appropriately selected so that the glass transition temperature of the insulating portion is less than 100 캜.
상기 도전부의 표면 및 절연부의 표면은 각각, 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 피복되어 있어도 된다. 도전부의 표면과 절연부의 표면은 직접 화학 결합해 있지 않아도 되며, 반응성 관능기를 갖는 화합물에 의해 간접적으로 화학 결합해 있어도 된다. 도전부의 외표면에 카르복실기를 도입한 후, 해당 카르복실기가 폴리에틸렌이민 등의 고분자 전해질을 통해 절연부의 표면의 관능기와 화학 결합해 있어도 상관없다.The surface of the conductive portion and the surface of the insulating portion may each be covered with a compound having a reactive functional group. The surface of the conductive part and the surface of the insulating part may not be directly chemically bonded, but may be indirectly chemically bonded by a compound having a reactive functional group. The carboxyl group may be chemically bonded to the functional group on the surface of the insulating portion through the polymer electrolyte such as polyethyleneimine after introducing the carboxyl group to the outer surface of the conductive portion.
(도전 재료)(Conductive material)
본 발명에 따른 도전 재료는, 상술한 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함한다. 상기 도전성 입자는 결합제 수지 중에 분산되어 사용되는 것이 바람직하고, 결합제 수지 중에 분산되어 도전 재료로서 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 이방성 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 전극 간의 전기적인 접속에 사용되는 것이 바람직하다. 상기 도전 재료는 회로 접속용 도전 재료인 것이 바람직하다.The conductive material according to the present invention includes the above-described conductive particles and a binder resin. The conductive particles are preferably dispersed in the binder resin and dispersed in the binder resin to be used as a conductive material. The conductive material is preferably an anisotropic conductive material. The conductive material is preferably used for electrical connection between the electrodes. The conductive material is preferably a conductive material for circuit connection.
상기 결합제 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지로서 공지된 절연성의 수지가 사용된다. 상기 결합제 수지는 열가소성 성분(열가소성 화합물) 또는 경화성 성분을 포함하는 것이 바람직하고, 경화성 성분을 포함하는 것이 보다 바람직하다. 상기 경화성 성분으로서는 광경화성 성분 및 열경화성 성분을 들 수 있다. 상기 광경화성 성분은 광경화성 화합물 및 광중합 개시제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 열경화성 성분은 열경화성 화합물 및 열경화제를 포함하는 것이 바람직하다.The binder resin is not particularly limited. An insulating resin known as the binder resin is used. The binder resin preferably includes a thermoplastic component (thermoplastic compound) or a curable component, and more preferably includes a curable component. Examples of the curable component include a photo-curable component and a thermosetting component. The photocurable component preferably includes a photocurable compound and a photopolymerization initiator. The thermosetting component preferably comprises a thermosetting compound and a thermosetting agent.
상기 결합제 수지로서는, 예를 들어 비닐 수지, 열가소성 수지, 경화성 수지, 열가소성 블록 공중합체 및 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 결합제 수지는 1종만이 사용되어도 되고 2종 이상이 병용되어도 된다.Examples of the binder resin include a vinyl resin, a thermoplastic resin, a curable resin, a thermoplastic block copolymer and an elastomer. The binder resin may be used alone or in combination of two or more.
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 수지여도 된다. 상기 경화성 수지는 경화제와 병용되어도 된다. 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.Examples of the vinyl resin include vinyl acetate resin, acrylic resin and styrene resin. Examples of the thermoplastic resin include a polyolefin resin, an ethylene-vinyl acetate copolymer and a polyamide resin. Examples of the curable resin include an epoxy resin, a urethane resin, a polyimide resin and an unsaturated polyester resin. The curable resin may be a room temperature curable resin, a thermosetting resin, a photo-curable resin, or a moisture-curable resin. The curable resin may be used in combination with a curing agent. Examples of the thermoplastic block copolymer include styrene-butadiene-styrene block copolymers, styrene-isoprene-styrene block copolymers, hydrogenated products of styrene-butadiene-styrene block copolymers, and styrene-isoprene- Hydrogenated products, and the like. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.
상기 도전 재료는 상기 도전성 입자 및 상기 결합제 수지 외에, 예를 들어 충전제, 증량제, 연화제, 가소제, 중합 촉매, 경화 촉매, 착색제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 활제, 대전 방지제 및 난연제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있어도 된다.The conductive material may contain, in addition to the conductive particles and the binder resin, 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, And the like.
도통 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 도전 재료의 100℃에서의 점도는 바람직하게는 1000㎩·s 이상, 보다 바람직하게는 2000㎩·s 이상이다. 절연 신뢰성을 보다 한층 높이는 관점에서는, 상기 도전 재료의 100℃에서의 점도는 바람직하게는 5000㎩·s 이하, 보다 바람직하게는 4000㎩·s 이하이다.From the viewpoint of further enhancing conduction reliability, the viscosity of the conductive material at 100 캜 is preferably not less than 1000Pa s, more preferably not less than 2000Pa.. From the viewpoint of further enhancing insulation reliability, the viscosity of the conductive material at 100 캜 is preferably 5000 Pas 이하 or less, more preferably 4000 Pas s or less.
상기 점도는, 예를 들어 E형 점도계(도키 산교사 제조의 「TVE22L」) 등을 사용하여 100℃ 및 5rpm의 조건에서 측정 가능하다.The viscosity can be measured at 100 DEG C and 5 rpm using, for example, an E-type viscometer (" TVE22L "
본 발명에 따른 도전 재료는 도전 페이스트 및 도전 필름 등으로서 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 도전 재료가 도전 필름인 경우에는, 도전성 입자를 포함하는 도전 필름에, 도전성 입자를 포함하지 않는 필름이 적층되어 있어도 된다. 상기 도전 페이스트는 이방성 도전 페이스트인 것이 바람직하다. 상기 도전 필름은 이방성 도전 필름인 것이 바람직하다.The conductive material according to the present invention can be used as a conductive paste and a conductive film. When the conductive material according to the present invention is a conductive film, a film not containing conductive particles may be laminated on the conductive film containing conductive particles. The conductive paste is preferably an anisotropic conductive paste. The conductive film is preferably 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% 이상이고, 바람직하게는 99.99중량% 이하, 보다 바람직하게는 99.9중량% 이하이다. 상기 결합제 수지의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간에 도전성 입자 본체가 효율적으로 배치되어, 도전 재료에 의해 접속된 접속 대상 부재의 접속 신뢰성이 보다 한층 높아진다.The content of the binder resin in 100 wt% of the conductive material is preferably 10 wt% or more, more preferably 30 wt% or more, still more preferably 50 wt% or more, particularly preferably 70 wt% Preferably 99.99% by weight or less, more preferably 99.9% by weight or less. When the content of the binder resin is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the conductive particle body is efficiently disposed between the electrodes, and the connection reliability of the connection target member connected by the conductive material is further enhanced.
상기 도전 재료 100중량% 중, 상기 도전성 입자의 함유량은 바람직하게는 0.01중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.1중량% 이상이고, 바람직하게는 80중량% 이하, 보다 바람직하게는 60중량% 이하, 더욱 바람직하게는 40중량% 이하, 특히 바람직하게는 20중량% 이하, 가장 바람직하게는 10중량% 이하이다. 상기 도전성 입자의 함유량이 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 전극 간의 도통 신뢰성이 보다 한층 높아진다.The content of the conductive particles in 100 wt% of the conductive material is preferably not less than 0.01 wt%, more preferably not less than 0.1 wt%, preferably not more than 80 wt%, more preferably not more than 60 wt% Preferably not more than 40% by weight, particularly preferably not more than 20% by weight, most preferably not more than 10% by weight. When the content of the conductive particles is not less than the lower limit and not more than the upper limit, the reliability of the conduction between the electrodes is further enhanced.
(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.The connection member can be obtained by using the conductive particles or by connecting the members to be connected by using the conductive particles and the conductive material including the binder resin.
상기 접속 구조체는, 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며, 상기 접속부의 재료가 상술한 도전성 입자이거나, 또는 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료인 것이 바람직하다. 상기 접속부가 상술한 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료에 의해 형성되어 있는 것이 바람직하다. 도전성 입자가 사용된 경우에는 접속부 자체가 도전성 입자이다.Wherein the connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first and second connection target members, wherein the material of the connection portion is the conductive particle described above, And is preferably a conductive material containing conductive particles and a binder resin. It is preferable that the connecting portion is formed by the above-mentioned conductive particles or is formed by a conductive material including the above-mentioned conductive particles and a binder resin. When conductive particles are used, the connection itself is conductive particles.
상기 제1 접속 대상 부재는 제1 전극을 표면에 갖는 것이 바람직하다. 상기 제2 접속 대상 부재는 제2 전극을 표면에 갖는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에서의 상기 도전성 입자 본체에 의해 전기적으로 접속되어 있는 것이 바람직하다.The first connection target member preferably has a first electrode on its surface. The second connection target member preferably has a second electrode on its surface. It is preferable that the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particle body in the conductive particle.
상기 접속 구조체는, 상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재 사이에 상기 도전성 입자를 배치하거나 또는 상기 도전 재료를 배치하는 공정과, 열 압착함으로써 도전 접속하는 공정을 거쳐 얻을 수 있다. 상기 열 압착 시에 상기 절연부의 유리 전이 온도 이상으로 가열하는 것이 바람직하다.The connection structure may be obtained through a step of disposing the conductive particles or arranging the conductive material between the first connection target member and the second connection target member, and a step of performing a conductive connection by thermocompression bonding. It is preferable to heat the glass tube at a temperature not lower than the glass transition temperature of the insulating portion during the thermocompression bonding.
도 5는, 도 1에 도시하는 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view schematically showing a connection structure using the conductive particles shown in Fig.
도 5에 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 재료에 의해 형성되어 있다. 상기 도전 재료가 열경화성을 갖고, 접속부(54)가 도전 재료를 열 경화시킴으로써 형성되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 도 5에서는, 도전성 입자(1)는 도시의 편의상, 약도적으로 도시되어 있다. 도전성 입자(1) 대신 도전성 입자(1A, 1B)를 사용해도 된다.The
제1 접속 대상 부재(52)는 표면(상면)에 복수의 제1 전극(52a)를 갖는다. 제2 접속 대상 부재(53)는 표면(하면)에 복수의 제2 전극(53a)를 갖는다. 제1 전극(52a)과 제2 전극(53a)이 하나 또는 복수의 도전성 입자(1)에서의 도전성 입자 본체(2)(도면에서는 부호를 나타내지 않음)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서 제1, 제2 접속 대상 부재(52, 53)가 도전성 입자 본체(2)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.The first
상기 접속 구조체의 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다. 접속 구조체의 제조 방법의 일례로서는, 제1 접속 대상 부재와 제2 접속 대상 부재 사이에 상기 도전 재료를 배치하여 적층체를 얻은 후, 해당 적층체를 가열 및 가압하는 방법 등을 들 수 있다. 상기 열 압착의 압력은 바람직하게는 40㎫ 이상, 보다 바람직하게는 60㎫ 이상이고, 바람직하게는 90㎫ 이하, 보다 바람직하게는 70㎫ 이하이다. 상기 열 압착의 가열 온도는 바람직하게는 80℃ 이상, 보다 바람직하게는 100℃ 이상이고, 바람직하게는 140℃ 이하, 보다 바람직하게는 120℃ 이하이다.The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of a method of manufacturing the connection structure, there is a method of arranging the conductive material between the first connection target member and the second connection target member to obtain a laminate, and then heating and pressing the laminate. The pressure of the thermocompression bonding is preferably 40 MPa or more, more preferably 60 MPa or more, preferably 90 MPa or less, more preferably 70 MPa or less. The heating temperature of the thermocompression bonding is preferably 80 占 폚 or higher, more preferably 100 占 폚 or higher, preferably 140 占 폚 or lower, more preferably 120 占 폚 or lower.
상기 접속 대상 부재로서는, 구체적으로는 반도체 칩, 콘덴서 및 다이오드 등의 전자 부품, 그리고 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 member to be connected include electronic parts such as semiconductor chips, capacitors and diodes, and electronic parts such as circuit boards such as printed boards, flexible printed boards, glass epoxy boards and glass boards. The connection target member is preferably an electronic component. The conductive particles are preferably used for electrical connection of electrodes in electronic parts.
상기 접속 대상 부재에 설치되어 있는 전극으로서는, 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극, 알루미늄 전극, 은 전극, SUS 전극, 구리 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 전극이어도 되고, 금속 산화물층의 표면에 알루미늄층이 적층된 전극이어도 된다. 상기 금속 산화물층의 재료로서는, 3가의 금속 원소가 도프된 산화인듐 및 3가의 금속 원소가 도프된 산화아연 등을 들 수 있다. 상기 3가의 금속 원소로서는 Sn, Al 및 Ga 등을 들 수 있다.Examples of the electrode provided on the member to be connected include metal electrodes such as gold electrodes, nickel electrodes, tin electrodes, aluminum electrodes, silver electrodes, SUS electrodes, copper electrodes, molybdenum electrodes and tungsten electrodes. When the connection target member is a flexible printed circuit board, it is preferable that the electrode is a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, or a copper electrode. When the connection target member is a glass substrate, the electrode is preferably an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, or a tungsten electrode. 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 the 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. Examples of the trivalent metal element include Sn, Al and Ga.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예만에 한정되지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples and comparative examples. The present invention is not limited to the following embodiments.
(실시예 1)(Example 1)
(1) 도전성 입자의 제작(1) Fabrication of conductive particles
입자 직경이 3.0㎛인 디비닐벤젠 공중합체 수지 입자(기재 입자 A, 세키스이 가가쿠 고교사 제조의 「마이크로펄 SP-203」)를 준비하였다. 팔라듐 촉매액을 5중량% 포함하는 알칼리 용액 100중량부에 상기 기재 입자 A 10중량부를 초음파 분산기를 사용하여 분산시킨 후, 용액을 여과함으로써 기재 입자 A를 취출하였다. 이어서, 기재 입자 A를 디메틸아민보란 1중량% 용액 100중량부에 첨가하여 기재 입자 A의 표면을 활성화시켰다. 표면이 활성화된 기재 입자 A를 충분히 수세한 후, 증류수 500중량부에 첨가하고 분산시킴으로써 분산액을 얻었다. 다음으로, 알루미나 입자 슬러리(평균 입자 직경 152㎚) 1g을 3분간에 걸쳐 상기 분산액에 첨가하여, 코어 물질이 부착된 기재 입자를 포함하는 현탁액을 얻었다.Divinylbenzene copolymer resin particles having a particle size of 3.0 占 퐉 (base particle A, "Micropearl SP-203" manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) were prepared. 10 parts by weight of the base particle A was dispersed in 100 parts by weight of an alkali solution containing 5% by weight of a palladium catalyst solution by using an ultrasonic dispersing machine, and then the base particle A was taken out by filtration. Subsequently, the base particle A was added to 100 parts by weight of a 1 wt% solution of dimethylamine borane to activate the surface of the base particle A. The surface-activated base particle A was thoroughly washed with water, and then added to 500 parts by weight of distilled water and dispersed to obtain a dispersion. Then, 1 g of an alumina particle slurry (average particle diameter 152 nm) was added to the above dispersion for 3 minutes to obtain a suspension containing the base material to which the core material was adhered.
또한, 황산니켈 0.35㏖/L, 디메틸아민보란 1.38㏖/L 및 시트르산나트륨 0.5㏖/L를 포함하는 니켈 도금액(pH8.5)을 준비하였다.Further, a nickel plating solution (pH 8.5) containing 0.35 mol / L of nickel sulfate, 1.38 mol / L of dimethylamine borane and 0.5 mol / L of sodium citrate was prepared.
얻어진 현탁액을 60℃에서 교반하면서 상기 니켈 도금액을 현탁액에 서서히 적하하여 무전해 니켈 도금을 행하였다. 그 후, 현탁액을 여과함으로써 입자를 취출하여 수세하고 건조함으로써, 기재 입자 A의 표면에 니켈-보론 도전층(두께 0.15㎛)을 배치하여, 표면이 도전층인 도전성 입자 A를 얻었다. 도전부의 외표면의 전체 표면적 100% 중, 돌기가 있는 부분의 표면적은 70%였다.The obtained nickel-plating solution was gradually dropped into the suspension while stirring at 60 캜 to carry out electroless nickel plating. Thereafter, the suspension was filtered to take out the particles, followed by washing with water and drying, whereby a nickel-boron conductive layer (thickness: 0.15 mu m) was disposed on the surface of the base particle A to obtain a conductive particle A whose surface was a conductive layer. Among the entire surface area 100% of the outer surface of the conductive part, the surface area of the projected part was 70%.
(2) 절연성 입자의 제작(2) Fabrication of insulating particles
4구 세퍼러블 커버, 교반 날개, 3방 코크, 냉각관 및 온도 프로브를 설치한 5000mL 세퍼러블 플라스크에, 증류수 4000ml, 에탄올 900ml, 메타크릴산메틸 3.3㏖, 메타크릴산트리데실 4.1㏖, 애시드포스포옥시폴리옥시에틸렌글리콜메타크릴레이트 0.5m㏖, 및 2,2'-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴) 0.3m㏖을 포함하는 단량체 조성물을 넣은 후, 250rpm으로 교반하고 질소 분위기 하 60℃에서 5시간 중합을 행하였다. 반응 종료 후 동결 건조하여, 애시드포스포옥시폴리옥시에틸렌글리콜메타크릴레이트에서 유래되는 P-OH기를 표면에 갖는 절연성 입자(평균 입자 직경 374㎚)를 얻었다.In a 5000 mL separable flask equipped with a four-neck separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a cooling tube, and a temperature probe, 4000 ml of distilled water, 900 ml of ethanol, 3.3 mol of methyl methacrylate, 4.1 mol of tridecyl methacrylate, A monomer composition containing 0.5 mmol of pooxylpolyoxyethylene glycol methacrylate and 0.3 mmol of 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was added, stirred at 250 rpm, Polymerization was carried out at 60 占 폚 for 5 hours. After completion of the reaction, the resultant was freeze-dried to obtain insulating particles (average particle diameter: 374 nm) having P-OH groups derived from acid phosphoxypolyoxyethylene glycol methacrylate on its surface.
(3) 절연성 입자를 갖는 도전성 입자의 제작(3) Production of conductive particles having insulating particles
상기에서 얻어진 절연성 입자를 각각 초음파 조사 하에서 증류수에 분산시켜 절연성 입자의 10중량% 수분산액을 얻었다. 얻어진 도전성 입자 A 10g을 증류수 500mL에 분산시키고, 절연성 입자의 10중량% 수분산액 1g을 첨가하고 실온에서 8시간 교반하였다. 3㎛의 메쉬 필터로 여과한 후, 나아가 메탄올로 세정, 건조하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자)를 얻었다.The insulating particles obtained above were each dispersed in distilled water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating particles. 10 g of the obtained conductive particle A was dispersed in 500 mL of distilled water, 1 g of a 10 wt% aqueous dispersion of insulating particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 8 hours. The mixture was filtered with a 3 탆 mesh filter, and further washed with methanol and dried to obtain conductive particles (conductive particles having insulating particles).
(4) 도전 재료(이방성 도전 페이스트)의 제작(4) Fabrication of conductive material (anisotropic conductive paste)
얻어진 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자) 7중량부와, 비스페놀 A형 페녹시 수지 25중량부와, 플루오렌형 에폭시 수지 4중량부와, 페놀노볼락형 에폭시 수지 30중량부와, SI-60L(산신 가가쿠 고교사 제조)을 배합하고 3분간 탈포 및 교반함으로써, 이방성 도전 페이스트를 얻었다.7 parts by weight of the obtained conductive particles (conductive particles having insulating particles), 25 parts by weight of bisphenol A type phenoxy resin, 4 parts by weight of fluorene type epoxy resin, 30 parts by weight of phenol novolak type epoxy resin, 60L (manufactured by Sanshin Chemical Industries, Ltd.) was mixed and defoaming and stirring were performed for 3 minutes to obtain an anisotropic conductive paste.
(5) 접속 구조체의 제작(5) Fabrication of connection structure
L/S가 10㎛/20㎛인 IZO 전극 패턴(제1 전극, 전극 표면의 금속의 비커스 경도 100Hv)이 상면에 형성된 투명 유리 기판을 준비하였다. 또한, L/S가 10㎛/20㎛인 Au 전극 패턴(제2 전극, 전극 표면의 금속의 비커스 경도 50Hv)이 하면에 형성된 반도체 칩을 준비하였다.A transparent glass substrate having an IZO electrode pattern (first electrode, Vickers hardness of metal of electrode surface: 100 Hv) having L / S of 10 mu m / 20 mu m was formed on the upper surface. Further, a semiconductor chip having an Au electrode pattern (second electrode, Vickers hardness of metal of electrode surface of 50 Hv) having L / S of 10 mu m / 20 mu m was formed on the lower surface.
상기 투명 유리 기판 상에 얻어진 이방성 도전 페이스트를 두께 30㎛가 되도록 도공하여 이방성 도전 페이스트층을 형성하였다. 다음으로, 이방성 도전 페이스트층 상에 상기 반도체 칩을, 전극끼리가 대향하도록 적층하였다. 그 후, 이방성 도전 페이스트층의 온도가 100℃가 되도록 헤드의 온도를 조정하면서, 반도체 칩의 상면에 가압 가열 헤드를 얹고 60㎫의 압력을 가하여 이방성 도전 페이스트층을 100℃로 경화시켜, 접속 구조체를 얻었다. 또한, 접속 구조체의 제작 시의 온도 및 압력을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 변경하여 접속 구조체를 얻었다.The resultant anisotropic conductive paste was coated on the transparent glass substrate to a thickness of 30 mu m to form an anisotropic conductive paste layer. Next, the semiconductor chip was laminated on the anisotropic conductive paste layer such that the electrodes were opposed to each other. Thereafter, a pressure heating head was placed on the upper surface of the semiconductor chip while adjusting the temperature of the head so that the temperature of the anisotropic conductive paste layer was 100 占 폚, and a pressure of 60 MPa was applied to cure the anisotropic conductive paste layer to 100 占 폚, . The connection structure was obtained by changing the temperature and pressure at the time of manufacturing the connection structure as shown in Table 1 below.
(실시예 2)(Example 2)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산트리데실을 메타크릴산스테아릴로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that tridecyl methacrylate used in the production of insulating particles was changed to stearyl methacrylate and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 1, Particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(실시예 3)(Example 3)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산트리데실을 메타크릴산도데실로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that tridecyl methacrylate used in the preparation of insulating particles was changed to methacrylic acid decylsilane and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 1, Particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(실시예 4)(Example 4)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산트리데실을 메타크릴산옥틸로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that tridecyl methacrylate used in the production of insulating particles was changed to octyl methacrylate and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 1, Particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(실시예 5)(Example 5)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산트리데실을 메타크릴산아밀로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that the tridecyl methacrylate used in the production of the insulating particles was changed to methacrylic acid ester and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 1, (Conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste and a connection structure were obtained.
(실시예 6)(Example 6)
도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리의 평균 입자 직경을 102㎚로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Conductive particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste and a connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the alumina particle slurry used in the production of the conductive particles was changed to 102 nm.
(실시예 7)(Example 7)
도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리의 평균 입자 직경을 308㎚로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Conductive particles (conductive particles having insulating particles), anisotropic conductive paste and connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the alumina particle slurry used in the production of the conductive particles was changed to 308 nm.
(실시예 8)(Example 8)
도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리를 니켈 입자 슬러리(평균 입자 직경 154㎚)로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.(Conductive particles having insulating particles), anisotropic conductive paste, and connection structure were prepared in the same manner as in Example 1 except that the slurry of alumina particles used in the production of the conductive particles was changed to a nickel particle slurry (average particle diameter: 154 nm) .
(실시예 9)(Example 9)
절연성 입자의 평균 입자 직경을 156㎚로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Conductive particles (conductive particles having insulating particles), anisotropic conductive paste and connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the insulating particles was changed to 156 nm.
(실시예 10)(Example 10)
절연성 입자의 평균 입자 직경을 511㎚로 변경한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Conductive particles (conductive particles having insulating particles), anisotropic conductive paste, and connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the average particle diameter of the insulating particles was changed to 511 nm.
(실시예 11)(Example 11)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 10㎛로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that the average particle diameter of the base particle A was changed to 10 탆 and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 2, ) To obtain an anisotropic conductive paste and a connection structure.
(실시예 12)(Example 12)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 10㎛로 변경한 것, 도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리를 니켈 입자 슬러리(평균 입자 직경 154㎚)로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.The average particle diameter of the base particles A was changed to 10 μm, the alumina particle slurry used in the production of the conductive particles was changed to a nickel particle slurry (average particle diameter of 154 nm) Conductive particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained in the same manner as in Example 1, except that they were set as shown in Table 2 below.
(실시예 13)(Example 13)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 20㎛로 변경한 것, 도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리의 평균 입자 직경을 457㎚로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.The average particle diameter of the base particle A was changed to 20 μm, the average particle diameter of the alumina particle slurry used in the production of the conductive particles was changed to 457 nm, and the average particle diameter of the insulating particles was changed to (Conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste and a connection structure were obtained in the same manner as in Example 1,
(실시예 14)(Example 14)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 20㎛로 변경한 것, 도전성 입자의 제작 시에 사용하는 알루미나 입자 슬러리를 니켈 입자 슬러리의 평균 입자 직경 461㎚로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.The average particle diameter of the base particles A was changed to 20 mu m, the average particle diameter of the alumina particle slurry used in the production of the conductive particles was changed to 461 nm in the nickel particle slurry, Conductive particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles were set as shown in Table 2.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산에스테르를 모두 메타크릴산메틸로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that all the methacrylic acid esters used in the production of the insulating particles were changed to methyl methacrylate and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 2, Particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
절연성 입자의 제작 시에 사용하는 메타크릴산트리데실을 메타크릴산부틸로 변경한 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that tridecyl methacrylate used in the production of insulating particles was changed to butyl methacrylate and that the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 2, Particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
도전성 입자의 제작 시에 알루미나 입자 슬러리를 사용하지 않은 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.(Conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained in the same manner as in Example 1 except that the alumina particle slurry was not used in the production of the conductive particles.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 10㎛로 변경한 것, 도전성 입자의 제작 시에 알루미나 입자 슬러리를 사용하지 않은 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that the average particle diameter of the base particle A was changed to 10 mu m, the alumina particle slurry was not used at the time of manufacturing the conductive particles, and the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 2 below In the same manner as in Example 1, conductive particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(비교예 5)(Comparative Example 5)
기재 입자 A의 평균 입자 직경을 20㎛로 변경한 것, 도전성 입자의 제작 시에 알루미나 입자 슬러리를 사용하지 않은 것, 및 절연성 입자의 평균 입자 직경을 하기 표 2에 나타낸 바와 같이 설정한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 도전성 입자(절연성 입자를 갖는 도전성 입자), 이방성 도전 페이스트 및 접속 구조체를 얻었다.Except that the average particle diameter of the base particle A was changed to 20 μm, the alumina particle slurry was not used in the production of the conductive particles, and the average particle diameter of the insulating particles was set as shown in Table 2 below In the same manner as in Example 1, conductive particles (conductive particles having insulating particles), an anisotropic conductive paste, and a connection structure were obtained.
(평가)(evaluation)
(1) 도전 재료(이방성 도전 페이스트)의 점도(1) Viscosity of conductive material (anisotropic conductive paste)
E형 점도계(도키 산교사 제조의 「TVE22L」)를 사용하여 이방성 도전 페이스트의 점도를 100℃ 및 5rpm의 조건에서 측정하였다.Using an E-type viscometer (" TVE22L " manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.), the viscosity of the anisotropic conductive paste was measured at 100 캜 and 5 rpm.
(2) 압축 시의 절연성 입자의 변형량(2) Deformation amount of insulating particles at the time of compression
FIB-SEM 복합 장치를 사용하여, 얻어진 접속 구조체의 박막 절편의 SEM 화상을 관찰하였다. 얻어진 접속 구조체에 있어서, 도전성 입자와 투명 유리 기판 사이에 끼워진 절연성 입자 10개의 변형량(상술한 비 L1/L2)을 측정하고, 측정값의 평균값을 구하였다.SEM images of the thin film slice of the obtained connection structure were observed using an FIB-SEM composite apparatus. In the resulting connection structure, the amount of deformation (the above-described ratio L1 / L2) of the insulating particles sandwiched between the conductive particles and the transparent glass substrate was measured, and the average value of the measured values was determined.
(3) 도통 신뢰성(상하의 전극 간)(3) Reliability of conduction (between upper and lower electrodes)
실시예 1과 마찬가지의 방법으로 제작된 20개의 접속 구조체의 상하의 전극 간의 접속 저항을 각각 4단자법에 의해 측정하였다. 또한, 전압=전류×저항의 관계로부터, 일정한 전류를 흐르게 했을 때의 전압을 측정함으로써 접속 저항을 구할 수 있다. 도통 신뢰성을 하기 기준으로 판정하였다.The connection resistances between the upper and lower electrodes of the 20 connection structures fabricated in the same manner as in Example 1 were measured by the four-terminal method. From the relationship of voltage = current x resistance, the connection resistance can be obtained by measuring the voltage when a constant current flows. The conduction reliability was judged to be the criterion below.
[도통 신뢰성의 판정 기준][Criteria for reliability of conduction]
○○: 접속 저항이 2.0Ω 이하○○: Connection resistance is 2.0Ω or less
○: 접속 저항이 2.0Ω 초과 3.0Ω 이하○: Connection resistance is more than 2.0Ω and less than 3.0Ω
△: 접속 저항이 3.0Ω 초과 5.0Ω 이하?: Connection resistance is more than 3.0? 5.0?
×: 접속 저항이 5.0Ω 초과×: Connection resistance exceeded 5.0Ω
(4) 절연 신뢰성(가로 방향으로 인접하는 전극 간)(4) Insulation reliability (between adjacent electrodes in the transverse direction)
상기 (3) 도통 신뢰성의 평가에서 얻어진 20개의 접속 구조체에 있어서, 인접하는 전극 간의 누설의 유무를, 테스터로 저항을 측정함으로써 평가하였다. 절연성을 하기 기준으로 판정하였다.In the above 20 connection structures obtained in the evaluation of conduction reliability (3), the presence or absence of leakage between adjacent electrodes was evaluated by measuring the resistance with a tester. The insulation was judged as a criterion below.
[절연 신뢰성의 판정 기준][Judgment Criteria of Insulation Reliability]
○○: 저항값이 108Ω 이상인 접속 구조체의 개수의 비율이 80% 이상○○: The ratio of the number of connection structures having a resistance value of 10 8 Ω or more is 80% or more
○: 저항값이 108Ω 이상인 접속 구조체의 개수의 비율이 70% 이상 80% 미만○: The ratio of the number of connection structures having a resistance value of 10 8 Ω or more is 70% or more and less than 80%
△: 저항값이 108Ω 이상인 접속 구조체의 개수의 비율이 60% 이상 70% 미만?: The ratio of the number of connection structures having a resistance value of 10 8 Ω or more is 60% or more and less than 70%
×: 저항값이 108Ω 이상인 접속 구조체의 개수의 비율이 60% 미만X: The ratio of the number of connection structures having a resistance value of 10 8 Ω or more is less than 60%
결과를 하기 표 1, 2에 나타낸다.The results are shown in Tables 1 and 2 below.
1, 1A, 1B, 1C: 도전성 입자
2, 2A, 2B: 도전성 입자 본체
3: 절연성 입자
3C: 절연층
11: 기재 입자
12, 12A, 12B: 도전부
12AA: 제1 도전부
12AB: 제2 도전부
13: 코어 물질
51: 접속 구조체
52: 제1 접속 대상 부재
52a: 제1 전극
53: 제2 접속 대상 부재
53a: 제2 전극
54: 접속부1, 1A, 1B, 1C: conductive particles
2, 2A, 2B: conductive particle body
3: Insulating particles
3C: Insulating layer
11: Base particles
12, 12A, and 12B:
12AA: first conductive part
12AB: second conductive part
13: core material
51: connection structure
52: first connection object member
52a: first electrode
53: second connection object member
53a: second electrode
54:
Claims (12)
상기 도전성 입자 본체가 상기 도전부의 외표면에 복수의 돌기를 갖고,
상기 절연성 입자의 유리 전이 온도가 100℃ 미만이고,
상기 절연성 입자가, 온도 100℃ 내지 160℃ 및 압력 60㎫ 내지 80㎫의 압축 조건을 만족시키는 적어도 하나의 압축 조건에서 압축되었을 때에, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향으로의 입자 직경의 최댓값의, 압축 후의 상기 절연성 입자의 압축 방향과 직교하는 방향으로의 입자 직경의 최댓값에 대한 비가 0.7 이하가 되도록 변형 가능한, 도전성 입자.A conductive particle body having a conductive part, and insulating particles disposed on a surface of the conductive particle body,
Wherein the conductive particle body has a plurality of projections on an outer surface of the conductive portion,
Wherein the insulating particles have a glass transition temperature of less than 100 캜,
Wherein when the insulating particles are compressed under at least one compression condition satisfying a compression condition of a temperature of 100 ° C to 160 ° C and a pressure of 60 MPa to 80 MPa, a maximum value of the particle diameter in the compression direction of the insulating particles after compression, Wherein the ratio of the ratio of the insulating particles after compression to the maximum value of the particle diameters in the direction perpendicular to the compression direction is 0.7 or less.
제2 전극을 표면에 갖는 제2 접속 대상 부재와,
상기 제1 접속 대상 부재와 상기 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며,
상기 접속부의 재료가, 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 도전성 입자이거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 도전 재료이고,
상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 입자에서의 상기 도전성 입자 본체에 의해 전기적으로 접속되어 있는, 접속 구조체.A first connection target member having a first electrode on its surface,
A second connection target member having a second electrode on its surface,
And a connection unit connecting the first connection target member and the second connection target member,
Wherein the material of the connecting portion is the conductive particle according to any one of claims 1 to 7 or a conductive material comprising the conductive particle and the binder resin,
Wherein the first electrode and the second electrode are electrically connected by the conductive particle body in the conductive particle.
상기 절연성 입자의 유리 전이 온도 이상 160℃ 이하에서 열 압착함으로써 도전 접속하는 공정을 구비하는, 접속 구조체의 제조 방법.The conductive particles described in any one of claims 1 to 7 are disposed between the first connection target member having the first electrode on the surface and the second connection target member having the second electrode on the surface, A step of disposing a conductive material including particles and a binder resin,
And thermally compressing the insulating particles at a temperature not lower than the glass transition temperature of the insulating particles at 160 DEG C or lower.
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