KR101815336B1 - Conductive particles, anisotropic conductive material and connection structure - Google Patents
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- H01L2224/16225—Disposition the bump connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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- H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
- H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
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Abstract
본 발명은, 도전성 입자에 큰 힘이 부여되어도 도전층에 큰 균열이 발생하기 어려운 도전성 입자, 및 상기 도전성 입자를 사용한 이방성 도전 재료 및 접속 구조체를 제공한다. 본 발명에 관한 도전성 입자 (1)은, 기재 입자 (2)와, 상기 기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 설치된 구리-주석층 (3)을 구비한다. 구리-주석층 (3)은 구리와 주석의 합금을 포함한다. 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량은 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량은 25 중량% 이상 80 중량% 미만이다. 본 발명에 관한 이방성 도전 재료는 도전성 입자 (1)과, 결합제 수지를 포함한다. 본 발명에 관한 접속 구조체는 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비한다. 상기 접속부가 도전성 입자 (1), 또는 도전성 입자 (1)을 포함하는 이방성 도전 재료에 의해 형성되어 있다.The present invention provides conductive particles which are less likely to generate large cracks in the conductive layer even when a large force is applied to the conductive particles, and an anisotropic conductive material and a connection structure using the conductive particles. The conductive particles 1 according to the present invention comprise base particles 2 and a copper-tin layer 3 provided on the surface 2a of the base particles 2. The copper-tin layer 3 comprises an alloy of copper and tin. The content of copper in the entire copper-tin layer 3 is more than 20 wt% and not more than 75 wt%, and the content of tin is not less than 25 wt% and less than 80 wt%. The anisotropic conductive material according to the present invention includes conductive particles (1) and a binder resin. A connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection unit connecting the first and second connection target members. The connection portion is formed by the anisotropic conductive material including the conductive particles 1 or the conductive particles 1.
Description
본 발명은, 예를 들면 전극간의 접속에 사용할 수 있는 도전성 입자에 관한 것이며, 보다 상세하게는 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 설치된 도전층을 갖는 도전성 입자에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 도전성 입자를 사용한 이방성 도전 재료 및 접속 구조체에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, conductive particles usable for connection between electrodes, and more particularly to conductive particles having base particles and a conductive layer provided on the surface of the base particles. The present invention also relates to an anisotropic conductive material and a connection structure using the conductive particles.
이방성 도전 페이스트 및 이방성 도전 필름 등의 이방성 도전 재료가 널리 알려져 있다. 상기 이방성 도전 재료에서는 결합제 수지 중에 도전성 입자가 분산되어 있다.Anisotropic conductive paste such as anisotropic conductive paste and anisotropic conductive film are widely known. In the anisotropic conductive material, the conductive particles are dispersed in the binder resin.
상기 이방성 도전 재료는, IC 칩과 플렉시블 인쇄 회로 기판의 접속 및 IC 칩과 ITO 전극을 갖는 회로 기판의 접속 등에 사용되고 있다. 예를 들면, IC 칩의 전극과 회로 기판의 전극 사이에 이방성 도전 재료를 배치한 후, 가열 및 가압함으로써 이들 전극을 전기적으로 접속할 수 있다.The anisotropic conductive material is used for connection between an IC chip and a flexible printed circuit board and for connecting a circuit board having an IC chip and an ITO electrode. For example, after the anisotropic conductive material is disposed between the electrodes of the IC chip and the electrodes of the circuit board, these electrodes can be electrically connected by heating and pressing.
상기 이방성 도전 재료에 사용되는 도전성 입자의 일례로서, 하기의 특허문헌 1에는 수지 입자와, 상기 수지 입자의 표면 상에 설치된 구리층을 구비하는 도전성 입자가 개시되어 있다. 특허문헌 1에서는, 이러한 도전성 입자가 구체적인 실시예에서는 개시되어 있지 않지만, 대향하는 회로의 접속에 있어서 양호한 전기적 접속이 얻어지는 것이 기재되어 있다.As an example of the conductive particles used for the anisotropic conductive material,
특허문헌 1에 기재된 실시예에서 다용되고 있는 바와 같이, 종래 니켈층을 갖는 도전성 입자가 주류를 이루고 있다. 그러나, 니켈 자체는 전기 저항이 높고, 접속 저항을 낮추는 것이 곤란하다는 문제가 있다. 이에 비해, 구리는 전기 저항이 낮기 때문에, 접속 저항을 낮추는 관점에서는 도전성 입자의 도전층으로서 구리를 적용하면 유리하다. 그러나, 구리는 니켈 등과 비교하여 부드러운 성질을 갖는다. 따라서, 구리에 의해 형성된 도전층이 지나치게 부드러워 도전성 입자에 큰 힘이 부여되면, 도전층에 균열이 발생하기 쉽다. 예를 들면, 종래의 도전성 입자를 전극간의 접속에 사용하여 접속 구조체를 얻은 경우, 도전층에 큰 균열이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 전극간을 확실하게 접속할 수 없는 경우가 있다.As is often used in the embodiments described in
또한, 구리를 포함하는 도전층을 갖는 도전성 입자로서, 하기의 특허문헌 2에는 주석-은-구리의 3원계의 합금 피막을 갖는 도전성 입자가 개시되어 있다. 특허문헌 2의 실시예에서는, 도전성 입자를 얻기 위해 구리 금속 입자의 표면에 주석도금 피막을 형성하고, 이어서 은 도금 피막을 형성하고, 240 ℃ 이상으로 가열함으로써 금속 열 확산을 일으켜, 주석-은-구리의 3원계 합금 피막을 형성하고 있다.Further, as the conductive particles having a conductive layer containing copper, the following
상기 특허문헌 2에서는, 주석-은-구리의 3원계의 합금 피막에 있어서의 조성의 함유 비율은 주석이 80 내지 99.8 중량%, 은이 0.1 내지 10 중량%, 구리가 0.1 내지 10 중량%인 것이 기재되어 있다. 구체적으로는, 상기 특허문헌 2의 모든 실시예에서는 주석이 96.5 중량%, 은이 3 중량%, 구리가 0.5 중량%인 합금 피막이 형성되어 있다. 이 도전성 입자는 은과 구리를 비교적 적게 포함하면서도 주석을 비교적 많이 포함하기 때문에, 주석-은-구리의 3원계의 합금 피막의 융점이 비교적 낮아진다. 융점이 낮은 도전층을 갖는 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 재료는, 접속 구조체를 형성하기 위한 가열 압착시에 열에 의해 도전층의 유동이 발생하고, 필요 이상으로 유출되는 경우가 있기 때문에, 전극과 접하고 있는 도전층의 두께가 지나치게 얇아져, 접속 불량이 발생하는 경우가 있다.In
본 발명의 목적은, 도전성 입자에 큰 힘이 부여되어도 도전층에 큰 균열이 발생하기 어려운 도전성 입자, 및 상기 도전성 입자를 사용한 이방성 도전 재료 및 접속 구조체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide conductive particles which are resistant to generation of large cracks in the conductive layer even when a large force is applied to the conductive particles, and anisotropic conductive materials and connection structures using the conductive particles.
또한, 본 발명의 한정적인 목적은 구리-주석층의 융점이 높고, 접속 구조체를 형성하기 위한 가열 압착시에 구리-주석층의 과도한 열 변형 및 유출을 억제할 수 있는 도전성 입자, 및 상기 도전성 입자를 사용한 이방성 도전 재료 및 접속 구조체를 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a conductive particle which has a high melting point of the copper-tin layer and can suppress excessive thermal deformation and outflow of the copper-tin layer during hot pressing to form a connection structure, Anisotropic conductive material and connection structure using the same.
본 발명의 넓은 국면에 따르면, 기재 입자와, 상기 기재 입자의 표면 상에 설치된 구리와 주석을 포함하는 구리-주석층을 구비하며, 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하고, 상기 구리-주석층 전체에서의 구리의 함유량이 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량이 25 중량% 이상 80 중량% 미만인 도전성 입자가 제공된다.According to a broad aspect of the present invention, there is provided a semiconductor device comprising: base particles; and a copper-tin layer containing copper and tin provided on the surface of the base particles, wherein the copper- tin layer comprises an alloy of copper and tin, The content of copper in the entire copper-tin layer is more than 20% by weight but not more than 75% by weight, and the content of tin is less than 25% by weight and less than 80% by weight.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 구리-주석층의 융점이 550 ℃ 이상이다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the melting point of the copper-tin layer is 550 캜 or higher.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 구리-주석층 전체에서의 구리의 함유량이 40 중량% 이상 60 중량% 이하이며, 주석의 함유량이 40 중량% 이상 60 중량% 이하이다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the content of copper in the entire copper-tin layer is 40 wt% or more and 60 wt% or less, and the content of tin is 40 wt% or more and 60 wt% or less.
본 발명에 관한 도전성 입자의 어느 특정한 국면에서는, 상기 도전성 입자는 표면에 돌기를 갖는다.In a specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the conductive particles have projections on the surface.
본 발명에 관한 도전성 입자의 다른 특정한 국면에서는, 상기 구리-주석층의 표면 상에 배치된 절연성 물질이 구비된다.In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, an insulating material disposed on the surface of the copper-tin layer is provided.
본 발명에 관한 도전성 입자의 또 다른 특정한 국면에서는, 상기 절연성 물질이 절연성 입자이다.In another specific aspect of the conductive particles according to the present invention, the insulating material is an insulating particle.
본 발명에 관한 이방성 도전 재료는, 본 발명에 따라 구성된 도전성 입자와, 결합제 수지를 포함한다.The anisotropic conductive material according to the present invention includes the conductive particles constructed according to the present invention and a binder resin.
본 발명에 관한 접속 구조체는, 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하며, 상기 접속부가 본 발명에 따라 구성된 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 이방성 도전 재료에 의해 형성되어 있다.A connection structure according to the present invention includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection portion connecting the first and second connection target members, wherein the connection portion is a conductive particle Or formed of an anisotropic conductive material containing the conductive particles and a binder resin.
본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자의 표면 상에 구리와 주석을 포함하는 구리-주석층이 설치되어 있으며, 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하고, 상기 구리-주석층 전체에서의 구리의 함유량이 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량이 25 중량% 이상 80 중량% 미만이기 때문에, 도전성 입자에 큰 힘이 부여되어도 도전층에 큰 균열이 발생하기 어렵다.The conductive particles according to the present invention are characterized in that a copper-tin layer containing copper and tin is provided on the surface of the base particles, the copper-tin layer contains an alloy of copper and tin, , The content of copper is more than 20 wt% and not more than 75 wt%, and the content of tin is not less than 25 wt% and less than 80 wt%, so that even if a large force is applied to the conductive particles, a large crack is hardly generated in the conductive layer.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 도시하는 정면 단면도이다.
도 4는 도 1에 도시하는 도전성 입자를 얻는 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a first embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a second embodiment of the present invention.
3 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to a first embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view for explaining a method for obtaining the conductive particles shown in Fig.
5 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a third embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a fourth embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 구체적인 실시 형태 및 실시예를 설명함으로써 본 발명을 밝힌다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific embodiments and examples of the present invention, with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시하는 도전성 입자 (1)은, 기재 입자 (2)와, 상기 기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 설치된 구리-주석층 (3)을 구비한다. 구리-주석층 (3)은 도전층(제1 도전층)이다. 도전성 입자 (1)은, 구리-주석층 (3)의 표면 (3a) 상에 배치된 절연성 물질을 더 구비하고 있을 수도 있다. 또한, 구리-주석층 (3)의 표면 (3a) 상에, 팔라듐층 등의 다른 도전층(제2 도전층)이 적층되어 있을 수도 있다. 상기 절연성 물질은, 구리-주석층 (3)의 표면 (3a) 상에 팔라듐층 등의 다른 도전층을 통해 간접적으로 배치되어 있을 수도 있다.The
구리-주석층 (3)은 구리와 주석의 합금을 포함한다. 본 실시 형태에서는, 구리-주석층 (3)은 구리-주석 합금층이다. 구리-주석층의 일부 영역은 주석을 포함하고 있지 않을 수도 있고, 구리-주석층의 일부 영역은 구리를 포함하고 있지 않을 수도 있다. 예를 들면, 구리-주석층의 내측 부분이 구리만을 포함하고, 구리-주석층의 외측 부분이 주석만을 포함하고 있을 수도 있다. 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량은 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량은 25 중량% 이상 80 중량% 미만이다.The copper-
본 실시 형태의 특징은, 기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 설치된 구리-주석층 (3)이 구리와 주석의 합금을 포함하고, 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량이 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량이 25 중량% 이상 80 중량% 미만인 것이다. 이러한 구리-주석층 (3)의 형성에 의해 도전층에 큰 힘이 부여되어도 도전층에 큰 균열이 발생하기 어려워진다. 이것은, 구리와 주석의 합금화에 의해 구리-주석층 (3)의 경도가 적절히 높아지기 때문이라고 생각된다. 따라서, 도전성 입자 (1)을 전극간의 접속에 사용하여 접속 구조체를 얻은 경우, 도전층에 큰 균열이 발생하기 어렵고, 전극간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 상기 큰 균열이란, 도전층이 기재 입자로부터 박리되고 탈락되어, 전극간의 접속 불량이 발생하는 정도의 균열을 의미한다. 또한, 구리-주석층 (3)은 구리를 비교적 많이 포함하기 때문에, 전극간의 접속 저항을 낮출 수 있다.The feature of this embodiment is that the copper-
또한, 구리는 니켈보다 도통성이 높다. 따라서, 도통성을 높이기 위해서는, 니켈이 아닌 구리를 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서는, 도전층에 구리를 사용하고 있다. 또한, 본 발명에서는, 일반적으로 땜납이라 불리고 있는 도전 물질과는 달리, 구리를 비교적 많이 사용하고 있다.In addition, copper is more conductive than nickel. Therefore, in order to enhance the continuity, it is preferable to use copper rather than nickel. In the present invention, copper is used for the conductive layer. Further, in the present invention, copper is used in a relatively large amount, unlike a conductive material generally called solder.
구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량은 바람직하게는 30 중량% 이상, 보다 바람직하게는 35 중량% 이상, 더욱 바람직하게는 40 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이하이다. 구리-주석층 (3) 전체에서의 주석의 함유량은 바람직하게는 30 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이하, 보다 바람직하게는 65 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 60 중량% 이하이다.The content of copper in the entire copper-
구리-주석층 (3)전체에서의 구리의 함유량은 30 중량% 이상 70 중량% 이하이고, 주석의 함유량은 30 중량% 이상 70 중량% 이하인 것이 바람직하다. 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량은 35 중량% 이상 65 중량% 이하이고, 주석의 함유량은 35 중량% 이상 65 중량% 이하인 것이 보다 바람직하다. 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량은 40 중량% 이상, 60 중량% 이하이고, 주석의 함유량은 40 중량% 이상 60 중량% 이하인 것이 더욱 바람직하다.The content of copper in the entire copper-
특히, 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량이 40 중량% 이상 60 중량% 이하이고, 주석의 함유량이 40 중량% 이상 60 중량% 이하인 경우에는, 도전층에 큰 힘이 부여되어도 도전층에 큰 균열이 더욱 발생하기 어려워진다.Particularly, when the copper content in the entire copper-
또한, 본 발명에서의 구리 및 주석 등의 금속의 각 함유량은, 도전층의 금속의 총 중량에 대한 구리 또는 주석의 분량을 중량%로 나타낸 값이다. 이 측정 방법으로서는, 도전층의 금속을 왕수로 녹이고, 상기 금속이 용해된 용액을 ICP(유도 결합 플라즈마, 호리바 세이사꾸쇼 제조 「ULTIMA2」)를 사용하여 계측하여, 얻어진 금속 이온 농도로부터 도전층의 금속의 중량 및 각 금속의 분량을 계산하는 측정 방법을 들 수 있다.The content of each of the metals such as copper and tin in the present invention is a value representing the amount of copper or tin in terms of% by weight based on the total weight of the metal of the conductive layer. As the measurement method, the metal of the conductive layer is dissolved in aqua regia, and the solution in which the metal is dissolved is measured using ICP ("ULTIMA2" manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.) And a measuring method for calculating the weight of the metal and the amount of each metal.
도 1에 도시하는 도전성 입자 (1)은, 예를 들면 도 4에 도시하는 도전성 입자를 사용하여 얻을 수 있다.The
기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 구리를 포함하는 구리층 (52)를 형성한다. 이어서, 구리층 (52)의 표면 (52a) 상에 주석을 포함하는 주석층 (53)을 형성하여 가열 전의 도전성 입자 (51)을 얻는다. 이어서, 도전성 입자 (51)을 가열하여 구리와 주석을 합금화한다. 구리와 주석을 효율적으로 합금화하기 위해서는, 상기 가열의 온도는 바람직하게는 150 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 180 ℃ 이상, 바람직하게는 250 ℃ 이하, 보다 바람직하게는 230 ℃ 이하이다. 구리와 주석을 효율적으로 합금화하기 위해서는 200 내지 220 ℃에서 18 내지 24시간 도전성 입자를 가열하는 것이 특히 바람직하다. 구리-주석층 (3)은, 구리와 주석의 합금을 포함하 도록 150 ℃ 이상으로 가열 처리된 구리-주석층인 것이 바람직하다.A
도전성 입자 (51)에 있어서, 구리층 (52)와 주석층 (53)의 각 두께를 조정함으로써, 구리-주석층 (3) 전체에서의 구리의 함유량과 주석의 함유량을 조정할 수 있다.The content of copper and the content of tin in the entire copper-
본 발명에 관한 도전성 입자는, 기재 입자의 표면 상에 구리층이 설치되어 있으며, 상기 구리층의 표면 상에 주석층이 설치되어 있는 도전성 입자를 가열함으로써 얻어진 도전성 입자인 것이 바람직하다.The conductive particle according to the present invention is preferably a conductive particle obtained by heating a conductive particle provided with a tin layer on the surface of the copper layer provided on the surface of the base particle.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 도전성 입자를 도시하는 단면도이다.2 is a cross-sectional view showing conductive particles according to a second embodiment of the present invention.
도 2에 도시하는 도전성 입자 (11)은 기재 입자 (2)와, 상기 기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 설치된 구리-주석층 (12)를 구비한다. 구리-주석층 (12)는 도전층이다. 도전성 입자 (11)은, 기재 입자 (2)의 표면 (2a)에 복수의 코어 물질 (13)을 구비한다. 도전층인 구리-주석층 (12)는, 코어 물질 (13)을 피복하고 있다. 코어 물질 (13)을 도전층이 피복하고 있음으로써, 도전성 입자 (11)은 표면 (11a)에 복수의 돌기 (14)를 갖는다. 도전성 입자 (11)은, 구리-주석층 (12)의 외측의 표면 (12a)에 복수의 돌기 (14)를 갖는다. 돌기 (14)는, 구리-주석층 (12)의 표면 (12a)에 형성되어 있다. 코어 물질 (13)에 의해 구리-주석층 (12)의 표면 (12a)가 융기되어 있고, 돌기 (14)가 형성되어 있다. 돌기 (14)의 내측에 코어 물질 (13)이 배치되어 있다. 구리-주석층 (12)의 표면 (12a) 상에 팔라듐층 등의 다른 도전층이 적층되어 있을 수도 있다.The
도전성 입자 (11)은, 구리-주석층 (12)의 표면 (12a) 상에 배치된 절연성 입자 (15)를 구비한다. 절연성 입자 (15)는 절연성 물질이다. 구리-주석층과 절연성 입자 사이에 팔라듐층 등의 다른 도전층이 존재하고 있을 수도 있다. 본 실시 형태에서는, 구리-주석층 (12)의 표면 (12a)의 일부 영역이 절연성 입자 (15)에 의해 피복되어 있다. 이와 같이, 도전성 입자는 구리-주석층 등의 도전층의 표면 상에 부착된 절연성 입자 (15)를 구비하고 있을 수도 있다. 단, 절연성 입자 (15)는 반드시 구비되어 있지 않을 수도 있다. 또한, 절연성 입자 (15) 대신에 절연성 수지층이 구비될 수도 있다. 도전성 입자는, 구리-주석층 등의 도전층의 표면 상에 부착된 절연성 수지층을 구비하고 있을 수도 있다. 구리-주석층 등의 도전층의 표면은, 절연성 수지층에 의해 피복되어 있을 수도 있다. 상기 절연성 수지층은 절연성 물질이다.The
도 5에 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 도전성 입자를 단면도로 도시한다.Fig. 5 is a cross-sectional view of the conductive particles according to the third embodiment of the present invention.
도 5에 도시하는 도전성 입자 (61)은 기재 입자 (2)와, 구리-주석층 (3)과, 제2 도전층 (62)를 구비한다. 제2 도전층 (62)는, 도전성 입자 (1)에 있어서의 구리-주석층 (3)의 표면 (3a) 상에 설치되어 있다. 제2 도전층 (62)는, 구리-주석층 (3)과는 상이하다. 또한, 도전성 입자 (11)에 있어서의 구리-주석층 (12)의 표면 (12a) 상에 제2 도전층을 설치할 수도 있다. 또한, 기재 입자의 표면 상에 제2 도전층을 설치하고, 상기 제2 도전층 상에 구리-주석층을 설치할 수도 있다. 즉, 기재 입자와 구리-주석층 사이에 제2 도전층이 배치되어 있을 수도 있다.The
도 6에 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 도전성 입자를 단면도로 도시한다.6 is a sectional view of the conductive particles according to the fourth embodiment of the present invention.
도 6에 도시하는 도전성 입자 (71)은 기재 입자 (2)와, 상기 기재 입자 (2)의 표면 (2a) 상에 설치된 구리-주석층 (72)를 구비한다. 구리-주석층 (72)는, 제1 영역과 제1 영역보다 두께가 얇은 영역을 갖는다. 구리-주석층 (72)는 두께 변동을 갖는다.The
상기 기재 입자로서는, 수지 입자, 무기 입자, 유기 무기 혼성 입자 및 금속 입자 등을 들 수 있다.Examples of the base particles include resin particles, inorganic particles, organic-inorganic hybrid particles and metal particles.
상기 기재 입자는 수지에 의해 형성된 수지 입자인 것이 바람직하다. 전극간을 접속할 때에는 도전성 입자를 전극간에 배치한 후, 일반적으로 도전성 입자를 압축시킨다. 기재 입자가 수지 입자이면, 압축에 의해 도전성 입자가 변형되기 쉽고, 도전성 입자와 전극의 접촉 면적이 커진다. 그 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다.The base particles are preferably resin particles formed by a resin. When the electrodes are connected, the conductive particles are disposed between the electrodes, and then the conductive particles are generally compressed. When the base particles are resin particles, the conductive particles are easily deformed by compression, and the contact area between the conductive particles and the electrode is increased. Therefore, the reliability of conduction between the electrodes can be improved.
상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서 다양한 유기물이 바람직하게 사용된다. 상기 수지 입자를 형성하기 위한 수지로서, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리염화비닐리덴, 폴리프로필렌, 폴리이소부틸렌, 폴리부타디엔 등의 폴리올레핀; 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트 등의 아크릴 수지; 폴리알킬렌테레프탈레이트, 폴리술폰, 폴리카르보네이트, 폴리아미드, 페놀포름알데히드 수지, 멜라민포름알데히드 수지, 벤조구아나민포름알데히드 수지, 요소포름알데히드 수지 등이 사용된다. 예를 들면, 에틸렌성 불포화기를 갖는 다양한 중합성 단량체를 1종 또는 2종 이상 중합시킴으로써, 도전 재료에 적합한 임의의 압축시의 물성을 갖는 수지 입자를 설계 및 합성할 수 있다.As the resin for forming the resin particles, various organic materials are preferably used. Examples of the resin for forming the resin particles include polyolefins such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polyisobutylene, and polybutadiene; Acrylic resins such as polymethyl methacrylate and polymethyl acrylate; Polyalkylene terephthalate, polysulfone, polycarbonate, polyamide, phenol formaldehyde resin, melamine formaldehyde resin, benzoguanamine formaldehyde resin, urea formaldehyde resin and the like are used. For example, by polymerizing one kind or two or more kinds of various polymerizable monomers having an ethylenic unsaturated group, it is possible to design and synthesize resin particles having a certain physical property at the time of compression suitable for a conductive material.
상기 수지 입자를 에틸렌성 불포화기를 갖는 단량체를 중합시켜 얻는 경우, 상기 에틸렌성 불포화기를 갖는 단량체로서는 비가교성의 단량체와 가교성의 단량체를 들 수 있다.When the resin particles are obtained by polymerizing a monomer having an ethylenic unsaturated group, examples of the monomer having an ethylenic unsaturated group include a monomer which is incompatible with the monomer and a monomer which is crosslinkable.
상기 비가교성의 단량체로서는, 예를 들면 스티렌, α-메틸스티렌 등의 스티렌계 단량체; (메트)아크릴산, 말레산, 무수 말레산 등의 카르복실기 함유 단량체; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 세틸(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트 등의 알킬(메트)아크릴레이트류; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 글리세롤(메트)아크릴레이트, 폴리옥시에틸렌(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트 등의 산소 원자 함유 (메트)아크릴레이트류; (메트)아크릴로니트릴 등의 니트릴 함유 단량체; 메틸비닐에테르, 에틸비닐에테르, 프로필비닐에테르 등의 비닐에테르류; 아세트산비닐, 부티르산비닐, 라우르산비닐, 스테아르산비닐 등의 산비닐에스테르류; 에틸렌, 프로필렌, 이소프렌, 부타디엔 등의 불포화 탄화수소; 트리플루오로메틸(메트)아크릴레이트, 펜타플루오로에틸(메트)아크릴레이트, 염화비닐, 불화비닐, 클로로스티렌 등의 할로겐 함유 단량체 등을 들 수 있다.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) acrylates such as acrylate, stearyl (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate and isobornyl (meth) acrylate; (Meth) acrylates such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, glycerol (meth) acrylate, polyoxyethylene (meth) acrylate and glycidyl (meth) acrylate; Nitrile-containing monomers such as (meth) acrylonitrile; Vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether and propyl vinyl ether; Acid vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl butyrate, vinyl laurate and vinyl stearate; Unsaturated hydrocarbons such as ethylene, propylene, isoprene and butadiene; Halogen-containing monomers such as trifluoromethyl (meth) acrylate, pentafluoroethyl (meth) acrylate, vinyl chloride, vinyl fluoride and chlorostyrene.
상기 가교성의 단량체로서는, 예를 들면 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)테트라메틸렌디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴레이트류; 트리알릴(이소)시아누레이트, 트리알릴트리멜리테이트, 디비닐벤젠, 디알릴프탈레이트, 디알릴아크릴아미드, 디알릴에테르, γ-(메트)아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 트리메톡시실릴스티렌, 비닐트리메톡시실란 등의 실란 함유 단량체 등을 들 수 있다.Examples of the crosslinkable monomer include tetramethylolmethane tetra (meth) acrylate, 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) acrylates such as (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, (poly) tetramethylene 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 중합시킴으로써 상기 수지 입자를 얻을 수 있다. 이 방법으로서는, 예를 들면 라디칼 중합 개시제의 존재하에 현탁 중합하는 방법, 및 비가교된 종입자를 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. This method includes, for example, suspension polymerization in the presence of a radical polymerization initiator, and polymerization in which unconverted seed particles are swollen with the radical polymerization initiator to swell the monomers.
상기 기재 입자가 무기 입자 또는 유기 무기 혼성 입자인 경우, 기재 입자를 형성하기 위한 무기물로서는 실리카 및 카본 블랙 등을 들 수 있다. 상기 실리카에 의해 형성된 입자로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 가수분해성의 알콕실기를 2개 이상 갖는 규소 화합물을 가수분해하여 가교 중합체 입자를 형성한 후, 필요에 따라 소성을 행함으로써 얻어지는 입자를 들 수 있다.When the base particles are inorganic particles or organic-inorganic hybrid particles, examples of inorganic substances for forming base particles include silica and carbon black. The particles formed by the silica are not particularly limited. For example, particles obtained by hydrolyzing a silicon compound having two or more hydrolyzable alkoxyl groups to form crosslinked polymer particles, and then firing if necessary, .
상기 기재 입자가 금속 입자인 경우, 상기 금속 입자를 형성하기 위한 금속으로서는 은, 구리, 니켈, 규소, 금 및 티탄 등을 들 수 있다. 단, 기재 입자는 금속 입자가 아닌 것이 바람직하다.When the base particles are metal particles, examples of the metal for forming the metal particles include silver, copper, nickel, silicon, gold and titanium. However, it is preferable that the base particles are not metal particles.
상기 기재 입자의 평균 입경은 1 내지 100 ㎛의 범위 내인 것이 바람직하다. 기재 입자의 평균 입경이 1 ㎛ 이상이면, 전극간의 도통 신뢰성을 더욱 높일 수 있다. 기재 입자의 평균 입경이 100 ㎛ 이하이면, 전극간의 간격을 좁힐 수 있다. 기재 입자의 평균 입경의 보다 바람직한 하한은 2 ㎛, 보다 바람직한 상한은 50 ㎛, 더욱 바람직한 상한은 30 ㎛, 특히 바람직한 상한은 5 ㎛이다.The average particle size of the base particles is preferably in the range of 1 to 100 mu m. When the average particle size of the base particles is 1 占 퐉 or more, the reliability of conduction between the electrodes can be further increased. If the average particle size of the base particles is 100 m or less, the interval between the electrodes can be narrowed. A more preferable lower limit of the average particle size of the base particles is 2 mu m, a more preferable upper limit is 50 mu m, a more preferable upper limit is 30 mu m, and a particularly preferable upper limit is 5 mu m.
상기 평균 입경은 수 평균 입경을 나타낸다. 상기 평균 입경은, 예를 들면 콜터 카운터(벡크만 콜터사 제조)를 사용하여 측정할 수 있다.The average particle diameter represents a number average particle diameter. The average particle diameter can be measured using, for example, a Coulter counter (manufactured by Beckman Coulter, Inc.).
상기 구리-주석층은 외표면이 평활한 구상일 수도 있고, 인편상 또는 판상의 금속 소편이 형성하는 요철이 있는 형태이며, 외표면이 대략 구상일 수도 있다. 또한, 상기 구리-주석층은 단층의 도전층일 수도 있고, 인편상 또는 판상의 도전성 물질이 복수 적층된 도전층일 수도 있다.The copper-tin layer may have a spherical shape with a smooth external surface, a concavo-convex shape formed by a flaky or plate-like metal piece, and the external surface may be roughly spherical. The copper-tin layer may be a single-layer conductive layer or a conductive layer in which a plurality of scaly or plate-like conductive materials are stacked.
상기 구리-주석층의 비커스 경도(Hv)는 바람직하게는 100 이상, 바람직하게는 500 이하이다. 상기 구리-주석층의 비커스 경도가 상기 하한 이상 및 상기 상한 이하이면, 도전층의 균열이 더욱 발생하기 어려워지고, 접속 구조체에 있어서의 도통 신뢰성이 더욱 높아진다.The Vickers hardness (Hv) of the copper-tin layer is preferably 100 or more, and preferably 500 or less. When the Vickers hardness of the copper-tin layer is not less than the lower limit and not more than the upper limit, cracking of the conductive layer is less likely to occur, and reliability of conduction in the connection structure is further increased.
상기 구리-주석층의 융점은 바람직하게는 550 ℃ 이상, 보다 바람직하게는 600 ℃ 이상이다. 상기 구리-주석층의 융점의 상한은 특별히 한정되지 않는다. 상기 구리-주석층의 융점이 상기 하한 이상이면, 구리-주석층의 과도한 열 변형 및 유출을 억제할 수 있다.The melting point of the copper-tin layer is preferably 550 占 폚 or higher, and more preferably 600 占 폚 or higher. The upper limit of the melting point of the copper-tin layer is not particularly limited. If the melting point of the copper-tin layer is not lower than the lower limit, excessive thermal deformation and leakage of the copper-tin layer can be suppressed.
상기 구리-주석층의 융점은 DSC(시차 주사 열량 측정, SII사 제조 「EXSTAR X-DSC7000」)로 계측한 값이다.The melting point of the copper-tin layer is a value measured by DSC (differential scanning calorimetry, "EXSTAR X-DSC7000" manufactured by SII).
상기 구리-주석층은 제1 영역과 상기 제1 영역보다 두께가 얇은 제2 영역을 가질 수도 있다. 상기 구리-주석층에 있어서의 최대 두께는 최소 두께의 1배를 초과할 수도 있으며, 1.1배 이상일 수도 있고, 1.5배 이상일 수도 있고, 2배 이상일 수도 있다. 상기 구리-주석층의 두께 변동이 크면, 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 이방성 도전 재료를 사용하여 접속 구조체를 얻을 때에 도전성 입자와 전극 사이의 결합제 수지가 효과적으로 배제된다. 그 때문에, 얻어지는 접속 구조체에 있어서의 도통 신뢰성이 높아진다. 또한, 후술하는 물리적 또는 기계적 혼성화법에 의해 상기 구리-주석층을 형성함으로써, 두께 변동을 크게 하는 것이 용이하다.The copper-tin layer may have a first region and a second region that is thinner than the first region. The maximum thickness of the copper-tin layer may be more than 1 times the minimum thickness, 1.1 times or more, 1.5 times or more, or 2 times or more. When the thickness variation of the copper-tin layer is large, the binder resin between the conductive particles and the electrode is effectively removed when obtaining the connection structure using the anisotropic conductive material including the conductive particles and the binder resin. As a result, the reliability of conduction in the resulting connection structure is improved. It is also easy to increase the thickness variation by forming the copper-tin layer by a physical or mechanical hybridization method described later.
상기 구리-주석층의 평균 두께는 10 내지 1000 nm의 범위 내인 것이 바람직하다. 구리-주석층의 평균 두께의 보다 바람직한 하한은 20 nm, 더욱 바람직한 하한은 50 nm, 보다 바람직한 상한은 800 nm, 더욱 바람직한 상한은 500 nm, 특히 바람직한 상한은 300 nm이다. 구리-주석층의 평균 두께가 상기 하한 이상이면, 도전성 입자의 도전성을 더욱 높일 수 있다. 구리-주석층의 평균 두께가 상기 상한 이하이면, 기재 입자와 구리-주석층의 열팽창률의 차가 작아지고, 기재 입자로부터 구리-주석층이 박리되기 어려워진다.The average thickness of the copper-tin layer is preferably in the range of 10 to 1000 nm. A more preferable lower limit of the average thickness of the copper-tin layer is 20 nm, a more preferable lower limit is 50 nm, a more preferable upper limit is 800 nm, a more preferable upper limit is 500 nm, and a particularly preferable upper limit is 300 nm. When the average thickness of the copper-tin layer is not lower than the lower limit described above, the conductivity of the conductive particles can be further increased. When the average thickness of the copper-tin layer is less than the upper limit, the difference in coefficient of thermal expansion between the base particles and the copper-tin layer becomes small, and the copper-tin layer becomes difficult to peel off from the base particles.
상기 구리-주석층을 형성하기 위해 기재 입자의 표면 상에 구리층을 형성하는 방법으로서는, 무전해 도금에 의해 구리층을 형성하는 방법, 및 전기 도금에 의해 구리층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 구리-주석층을 형성하기 위해, 예를 들면 구리층의 표면 상에 주석층을 형성하는 방법으로서는, 무전해 도금에 의해 주석층을 형성하는 방법, 및 전기 도금에 의해 주석층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 구리-주석층을 형성하는 바람직한 방법으로서, 물리적 또는 기계적인 형성 방법을 사용할 수도 있고, 물리적 또는 기계적 혼성화법을 사용할 수도 있다. 물리적 또는 기계적 혼성화법에서는 하이브리다이저 등이 사용된다.Examples of the method of forming the copper layer on the surface of the substrate particle to form the copper-tin layer include a method of forming a copper layer by electroless plating and a method of forming a copper layer by electroplating have. Examples of a method for forming a tin layer on the surface of a copper layer in order to form a copper-tin layer include a method of forming a tin layer by electroless plating and a method of forming a tin layer by electroplating . As a preferable method of forming the copper-tin layer, a physical or mechanical forming method may be used, or a physical or mechanical hybridization method may be used. In the physical or mechanical hybridization method, a hybridizer or the like is used.
상기 구리-주석층은 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위에서 구리 및 주석 이외의 다른 금속을 포함하고 있을 수도 있다. 상기 다른 금속으로서는, 예를 들면 금, 은, 팔라듐, 백금, 팔라듐, 아연, 철, 납, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티탄, 안티몬, 비스무트, 탈륨, 게르마늄, 카드뮴, 텅스텐, 규소 및 주석 도핑 산화인듐(ITO) 등을 들 수 있다.The copper-tin layer may contain a metal other than copper and tin to the extent that the object of the present invention is not impaired. Examples of the other metals include gold, silver, palladium, platinum, palladium, zinc, iron, lead, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, thallium, germanium, cadmium, tungsten, Tin-doped indium oxide (ITO), and the like.
상기 구리-주석층이 상기 다른 금속을 포함하는 경우, 구리-주석층 전체에서의 상기 다른 금속의 함유량은 바람직하게는 20 중량% 이하, 보다 바람직하게는 10 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 1 중량% 이하이다.When the copper-tin layer contains the other metal, the content of the other metal in the entire copper-tin layer is preferably 20 wt% or less, more preferably 10 wt% or less, further preferably 5 wt% % Or less, particularly preferably 1 wt% or less.
상기 도전성 입자는 상기 제2 도전층을 가질 수도 있다. 상기 제2 도전층은 구리-주석층과는 상이한 도전층이다. 제2 도전층은, 금층, 니켈층, 팔라듐층, 구리층 또는 주석과 은을 포함하는 합금층인 것이 바람직하고, 팔라듐층 또는 금층인 것이 보다 바람직하고, 팔라듐층인 것이 더욱 바람직하다. 상기 제2 도전층은 구리-주석층의 표면 상에 설치되어 있는 것이 바람직하다.The conductive particles may have the second conductive layer. The second conductive layer is a conductive layer different from the copper-tin layer. The second conductive layer is preferably a gold layer, a nickel layer, a palladium layer, a copper layer, or an alloy layer containing tin and silver, more preferably a palladium layer or a gold layer, and more preferably a palladium layer. The second conductive layer is preferably provided on the surface of the copper-tin layer.
상기 제2 도전층의 평균 두께는 5 nm 이상인 것이 바람직하다. 상기 제2 도전층의 평균 두께가 5 nm 이상이면, 상기 제2 도전층에 의한 균일한 피복이 용이하다. 상기 제2 도전층이 상기 구리-주석층의 표면 상에 설치되어 있는 경우에는, 도전성 입자의 외부 환경에 대한 내성이 높아지고, 구리-주석층이 산화되기 어려워지며, 구리-주석층 중의 구리와 상기 제2 도전층을 구성하는 금속(팔라듐 등) 사이의 갈바닉 반응에 의한 구리의 부식이 발생하기 어려워진다. 그 때문에, 도전성 입자에 있어서의 도전층 전체의 도전성을 더욱 높일 수 있다.The average thickness of the second conductive layer is preferably 5 nm or more. If the average thickness of the second conductive layer is 5 nm or more, it is easy to uniformly coat the second conductive layer. When the second conductive layer is provided on the surface of the copper-tin layer, resistance to the external environment of the conductive particles is increased, the copper-tin layer is hardly oxidized, and copper in the copper- Corrosion of copper due to the galvanic reaction between the metal (palladium or the like) constituting the second conductive layer is less likely to occur. Therefore, the conductivity of the entire conductive layer in the conductive particles can be further increased.
상기 제2 도전층의 평균 두께는 500 nm 이하인 것이 바람직하다. 상기 제2 도전층의 평균 두께가 500 nm 이하이면, 도전성 입자의 비용이 낮아진다. 또한, 상기 제2 도전층을 구성하는 금속의 사용량을 감소시킬 수 있기 때문에, 환경 부하를 감소시킬 수 있다.The average thickness of the second conductive layer is preferably 500 nm or less. If the average thickness of the second conductive layer is 500 nm or less, the cost of the conductive particles is lowered. Further, since the amount of metal constituting the second conductive layer can be reduced, the environmental load can be reduced.
상기 팔라듐층의 평균 두께의 바람직한 하한은 10 nm, 보다 바람직한 상한은 400 nm이다. 팔라듐층의 평균 두께가 10 nm 이상이면, 도전성 입자의 도전성을 더욱 높일 수 있다.A preferable lower limit of the average thickness of the palladium layer is 10 nm, and a more preferable upper limit is 400 nm. When the average thickness of the palladium layer is 10 nm or more, the conductivity of the conductive particles can be further increased.
도전성 입자 (11)과 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 구리-주석층의 비커스 경도(Hv)는 바람직하게는 100 이상이며, 상기 도전성 입자가 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 도전성 입자는 도전층의 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하고, 나아가 구리-주석층 또는 상기 제2 도전층(팔라듐층 등)의 표면에 돌기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 돌기는 복수인 것이 바람직하다. 도전성 입자에 의해 접속되는 전극의 표면에는, 산화 피막이 형성되어 있는 경우가 많다. 돌기를 갖는 도전성 입자를 사용한 경우에는 전극간에 도전성 입자를 배치하여 압착시킴으로써, 돌기에 의해 상기 산화 피막이 효과적으로 배제된다. 그 때문에, 전극과 도전성 입자의 도전층을 더욱 확실하게 접촉시킬 수 있으며, 전극간의 접속 저항을 낮출 수 있다. 또한, 도전성 입자가 표면에 절연성 물질(절연성 수지층 또는 절연성 입자 등)을 구비하는 경우, 또는 도전성 입자가 수지 중에 분산되어 이방성 도전 재료로서 사용되는 경우, 도전성 입자의 돌기에 의해 도전성 입자와 전극 사이의 수지를 효과적으로 배제할 수 있다. 그 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다.Like the
상기 도전성 입자의 표면에 돌기를 형성하는 방법으로서는, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시킨 후, 무전해 도금에 의해 도전층을 형성하는 방법, 및 기재 입자의 표면에 무전해 도금에 의해 도전층을 형성한 후, 코어 물질을 부착시키고, 무전해 도금에 의해 도전층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.Examples of the method for forming protrusions on the surface of the conductive particles include a method in which a core material is attached to the surface of base particles and then a conductive layer is formed by electroless plating and a method in which a conductive layer is formed on the surface of base particles by electroless plating A method in which a core material is attached, and a conductive layer is formed by electroless plating, and the like.
상기 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시키는 방법으로서는, 예를 들면 기재 입자의 분산액 중에 코어 물질이 되는 도전성 물질을 첨가하고, 기재 입자의 표면에 코어 물질을 예를 들면 반데르발스력에 의해 집적시키고 부착시키는 방법, 및 기재 입자를 넣은 용기에 코어 물질이 되는 도전성 물질을 첨가하고, 용기의 회전 등에 의한 기계적인 작용에 의해 기재 입자의 표면에 코어 물질을 부착시키는 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 부착시키는 코어 물질의 양을 제어하기 쉽기 때문에, 분산액 중의 기재 입자의 표면에 코어 물질을 집적시키고 부착시키는 방법이 바람직하다.As a method for attaching the core material to the surface of the base particles, for example, a conductive material to be a core material is added to a dispersion of the base particles, and a core material is accumulated on the surface of the base particles by, for example, Van der Waals force And a method in which a conductive material to be 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. Among them, 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 물질을 구성하는 도전성 물질로서는, 예를 들면 금속, 금속의 산화물, 흑연 등의 도전성 비금속 및 도전성 중합체 등을 들 수 있다. 도전성 중합체로서는, 폴리아세틸렌 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 도전성을 높일 수 있기 때문에 금속이 바람직하다.Examples of the conductive material constituting the core material include conductive metals such as metals, oxides of metals, graphite, and conductive polymers. Examples of the conductive polymer include polyacetylene. Among them, a metal is preferable because the conductivity can be increased.
상기 금속으로서는, 예를 들면 금, 은, 구리, 백금, 아연, 철, 납, 주석, 알루미늄, 코발트, 인듐, 니켈, 크롬, 티탄, 안티몬, 비스무트, 게르마늄 및 카드뮴 등의 금속, 및 주석-납 합금, 주석-구리 합금, 주석-은 합금 및 주석-납-은 합금 등의 2종 이상의 금속으로 구성되는 합금 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 니켈, 구리, 은 또는 금이 바람직하다. 상기 코어 물질을 구성하는 금속은 상기 도전층을 구성하는 금속과 동일하거나 상이할 수 있다. 또한, 상기 금속의 산화물로서는 알루미나, 실리카 및 지르코니아 등을 들 수 있다.Examples of the metal include metals such as gold, silver, copper, platinum, zinc, iron, lead, tin, aluminum, cobalt, indium, nickel, chromium, titanium, antimony, bismuth, germanium and cadmium, Alloys, tin-copper alloys, tin-silver alloys, and tin-lead-silver alloys. Among them, nickel, copper, silver or gold is preferable. The metal constituting the core material may be the same as or different from the metal constituting the conductive layer. Examples of the oxide of the metal include alumina, silica and zirconia.
도전성 입자 (11)과 같이, 본 발명에 관한 도전성 입자는 상기 구리-주석층 또는 팔라듐층의 표면 상에 배치된 절연성 물질을 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 전극간의 접속에 사용하면, 인접하는 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 구체적으로는, 복수의 도전성 입자가 접촉했을 때에 복수의 전극간에 절연성 물질이 존재하기 때문에, 상하의 전극간이 아닌 가로 방향으로 인접하는 전극간의 단락을 방지할 수 있다. 또한, 전극간의 접속시에 2개의 전극으로 도전성 입자를 가압함으로써, 도전성 입자의 도전층과 전극 사이의 절연성 물질을 용이하게 배제할 수 있다. 도전성 입자가 팔라듐층의 표면에 돌기를 갖는 경우에는, 도전성 입자의 도전층과 전극 사이의 절연성 물질을 더욱 용이하게 배제할 수 있다. 상기 절연성 물질은 절연성 수지층 또는 절연성 입자인 것이 바람직하다. 상기 절연성 입자는 절연성 수지 입자인 것이 바람직하다.Like the
상기 절연성 물질의 구체예로서는, 폴리올레핀류, (메트)아크릴레이트 중합체, (메트)아크릴레이트 공중합체, 블록 중합체, 열가소성 수지, 열가소성 수지의 가교물, 열경화성 수지 및 수용성 수지 등을 들 수 있다.Specific examples of the insulating material include a polyolefin, 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-soluble resin.
상기 폴리올레핀류로서는, 폴리에틸렌, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 에틸렌-아크릴산에스테르 공중합체 등을 들 수 있다. 상기 (메트)아크릴레이트 중합체로서는, 폴리메틸(메트)아크릴레이트, 폴리에틸(메트)아크릴레이트 및 폴리부틸(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 블록 중합체로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산에스테르 공중합체, SB형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체 및 SBS형 스티렌-부타디엔 블록 공중합체, 및 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 수용성 수지로서는 폴리비닐알코올, 폴리아크릴산, 폴리아크릴아미드, 폴리비닐피롤리돈, 폴리에틸렌옥시드 및 메틸셀룰로오스 등을 들 수 있다. 본 발명에 관한 도전성 입자는, 상기 도전층의 표면에 부착된 절연성 입자를 구비하는 것이 보다 바람직하다. 이 경우에는, 도전성 입자를 전극간의 접속에 사용하면, 가로 방향으로 인접하는 전극간의 단락을 더욱 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 접속된 상하의 전극간의 접속 저항을 더욱 낮출 수 있다.Examples of the polyolefins include polyethylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, and ethylene-acrylic acid ester copolymer. Examples of the (meth) acrylate polymer include polymethyl (meth) acrylate, polyethyl (meth) acrylate, and polybutyl (meth) acrylate. Examples of the block polymer include polystyrene, styrene-acrylic acid ester copolymer, SB-type styrene-butadiene block copolymer and 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 water-soluble resin include polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, polyacrylamide, polyvinylpyrrolidone, polyethylene oxide, methylcellulose and the like. It is more preferable that the conductive particles according to the present invention include insulating particles attached to the surface of the conductive layer. In this case, when the conductive particles are used for connection between the electrodes, it is possible not only to further prevent short-circuiting between adjacent electrodes in the transverse direction but also to further reduce the connection resistance between the connected upper and lower electrodes.
상기 도전층의 표면에 절연성 입자를 부착시키는 방법으로서는, 화학적 방법 및 물리적 또는 기계적 방법 등을 들 수 있다. 상기 화학적 방법으로서는, 예를 들면 WO2003/25955A1에 개시되어 있는 바와 같이, 반데르발스력 또는 정전기력에 의한 헤테로 응집법에 의해 금속 표면 입자의 도전층 상에 절연성 입자를 부착시키고, 필요에 따라 화학 결합시키는 방법을 들 수 있다. 상기 물리적 또는 기계적 방법으로서는, 스프레이 드라이, 혼성화, 정전 부착법, 분무법, 디핑 및 진공 증착에 의한 방법 등을 들 수 있다. 그 중에서도 절연성 물질이 탈리되기 어렵기 때문에, 상기 도전층의 표면에 화학 결합을 통해 절연성 물질을 부착시키는 방법이 바람직하다.Examples of the method for attaching the insulating particles to the surface of the conductive layer include a chemical method and a physical or mechanical method. As the chemical method, for example, as disclosed in WO2003 / 25955A1, insulating particles are adhered to a conductive layer of metal surface particles by hetero-agglomeration by van der Waals force or electrostatic force, Method. Examples of the physical or mechanical method include spray drying, hybridization, electrostatic deposition, spraying, dipping and vacuum deposition. Among them, a method of attaching an insulating material to the surface of the conductive layer through chemical bonding is preferable because it is difficult for the insulating material to be desorbed.
상기 절연성 입자의 입경은 도전성 입자의 입경의 1/5 이하인 것이 바람직하다. 이 경우에는 절연성 입자의 입경이 지나치게 크지 않고, 도전층에 의한 전기적 접속이 더욱 확실하게 달성된다. 절연성 입자의 입경이 도전성 입자의 입경의 1/5 이하인 경우, 헤테로 응집법에 의해 절연성 입자를 부착시킬 때에 도전성 입자의 표면 상에 절연성 입자를 효율적으로 흡착시킬 수 있다. 또한, 상기 절연성 입자의 입경은 바람직하게는 5 nm 이상, 보다 바람직하게는 10 nm 이상, 바람직하게는 1000 nm 이하, 보다 바람직하게는 500 nm 이하이다. 상기 절연성 입자의 입경이 상기 하한 이상이면, 인접하는 도전성 입자간의 거리가 전자의 호핑 거리보다 커져, 누설이 발생하기 어려워진다. 상기 절연성 입자의 입경이 상기 상한 이하이면, 열 압착할 때에 필요한 압력 및 열량이 작아진다.The particle diameter of the insulating particles is preferably 1/5 or less of the particle diameter of the conductive particles. In this case, the particle diameter of the insulating particles is not excessively large, and electrical connection by the conductive layer is achieved more reliably. When the particle diameter of the insulating particles is 1/5 or less of the particle diameter of the conductive particles, the insulating particles can be efficiently adsorbed on the surface of the conductive particles when the insulating particles are adhered by the hetero-aggregation method. The particle diameter of the insulating particles is preferably 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, preferably 1000 nm or less, and more preferably 500 nm or less. When the particle size of the insulating particles is not smaller than the lower limit, the distance between the adjacent conductive particles becomes larger than the hopping distance of the electrons, and leakage is less likely to occur. When the particle diameter of the insulating particles is less than the upper limit, the pressure and the amount of heat required for thermocompression bonding become small.
상기 절연성 입자의 입경의 CV값은 20 % 이하인 것이 바람직하다. CV값이 20 % 이하이면, 도전성 입자의 피복층의 두께가 균일해지고, 전극간에서 열 압착할 때에 균일하게 압력을 가하기 쉬워지고, 도통 불량이 발생하기 어려워진다. 또한, 상기 입경의 CV값은 하기 수학식에 의해 산출된다.The CV value of the particle diameter of the insulating particles is preferably 20% or less. When the CV value is 20% or less, the thickness of the coating layer of the conductive particles becomes uniform, pressure is uniformly applied when thermocompression bonding is performed between the electrodes, and conduction failure is less likely to occur. The CV value of the particle diameter is calculated by the following equation.
입경의 CV값(%)=입경의 표준 편차/평균 입경×100CV value of particle diameter (%) = standard deviation of particle diameter / average particle diameter x 100
입경 분포는, 금속 표면 입자를 피복하기 전에는 입도 분포계 등으로 측정할 수 있고, 피복한 후에는 SEM 사진의 화상 해석 등으로 측정할 수 있다.The particle size distribution can be measured by a particle size distribution meter before covering the metal surface particles and can be measured by image analysis of SEM photographs after coating.
또한, 도전성 입자의 도전층을 노출시키기 위해서는, 절연성 물질에 의한 피복률은 바람직하게는 5 % 이상, 바람직하게는 70 % 이하이다. 상기 절연성 물질에 의한 피복률은, 금속 표면 입자의 표면적 전체에 차지하는 절연성 물질에 의해 피복되어 있는 부분의 면적이다. 상기 피복률이 5 % 이상이면, 인접하는 도전성 입자끼리가 절연성 물질에 의해 더욱 확실하게 절연된다. 상기 피복률이 70 % 이하이면, 전극의 접속시에 열 및 압력을 필요 이상으로 가할 필요가 없어져, 배제된 절연성 물질에 의한 결합제 수지의 성능 저하가 억제된다.In order to expose the conductive layer of the conductive particles, the covering ratio by the insulating material is preferably 5% or more, and preferably 70% or less. The covering ratio of the insulating material is an area of a portion covered with an insulating material that occupies the entire surface area of the metal surface particles. If the covering ratio is 5% or more, the adjacent conductive particles are more reliably insulated by the insulating material. When the covering ratio is 70% or less, it is not necessary to apply heat and pressure more than necessary when the electrodes are connected, and deterioration of the performance of the binder resin by the excluded insulating material is suppressed.
상기 절연성 입자로서 특별히 한정되지 않지만, 공지된 무기 입자 및 유기 고분자 입자가 적용 가능하다. 상기 무기 입자로서는 알루미나, 실리카 및 지르코니아 등의 절연성 무기 입자를 들 수 있다.The insulating particles are not particularly limited, but known inorganic particles and organic polymer particles are applicable. Examples of the inorganic particles include insulating inorganic particles such as alumina, silica and zirconia.
상기 유기 고분자 입자는, 불포화 이중 결합을 갖는 단량체 중 1종 또는 2종 이상을 (공)중합한 수지 입자인 것이 바람직하다. 상기 불포화 이중 결합을 갖는 단량체로서는, (메트)아크릴산; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 글리시딜(메트)아크릴레이트, 테트라메틸올메탄테트라(메트)아크릴레이트, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 글리세롤트리(메트)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트 등의 (메트)아크릴산에스테르류; 비닐에테르류; 염화비닐; 스티렌, 디비닐벤젠 등의 스티렌계 화합물, 아크릴로니트릴 등을 들 수 있다. 그 중에서도 (메트)아크릴산에스테르류가 바람직하게 사용된다.The organic polymer particles are preferably resin particles obtained by (co) polymerizing one or more kinds of monomers having an unsaturated double bond. Examples of the monomer having an unsaturated double bond include (meth) acrylic acid; Acrylates such as methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, glycidyl (Poly) ethylene glycol di (meth) acrylate, (poly) propylene glycol di (meth) acrylate, trimethylol propane tri (meth) acrylate, glycerol tri (meth) acrylate, (Meth) acrylate esters such as 1,4-butanediol di (meth) acrylate; Vinyl ethers; Vinyl chloride; Styrene compounds such as styrene and divinylbenzene, and acrylonitrile. Among them, (meth) acrylate esters are preferably used.
상기 절연성 입자는, 헤테로 응집에 의해 도전성 입자의 도전층에 부착시키기 위해 극성 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 상기 극성 관능기로서는, 예를 들면 암모늄기, 술포늄기, 인산기 및 히드록시실릴기 등을 들 수 있다. 상기 극성 관능기는, 상기 극성 관능기와 불포화 이중 결합을 갖는 단량체를 공중합함으로써 도입할 수 있다.It is preferable that the insulating particles have a polar functional group in order to adhere to the conductive layer of the conductive particles by hetero-aggregation. Examples of the polar functional group include an ammonium group, a sulfonium group, a phosphoric acid group, and a hydroxysilyl group. The polar functional group can be introduced by copolymerizing the polar functional group with a monomer having an unsaturated double bond.
상기 암모늄기를 갖는 단량체로서는, N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필아크릴아미드 및 N,N,N-트리메틸-N-2-메타크릴로일옥시에틸암모늄클로라이드 등을 들 수 있다. 상기 술포늄을 갖는 단량체로서는, 메타크릴산페닐디메틸술포늄메틸황산염 등을 들 수 있다. 상기 인산기를 갖는 단량체로서는, 애시드포스포옥시에틸메타크릴레이트, 애시드포스포옥시프로필메타크릴레이트, 애시드포스포옥시폴리옥시에틸렌글리콜모노메타크릴레이트 및 애시드포스포옥시폴리옥시프로필렌글리콜모노메타크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 히드록시실릴기를 갖는 단량체로서는, 비닐트리히드록시실란 및 3-메타크릴옥시프로필트리히드록시실란 등을 들 수 있다.Examples of the monomer having an ammonium group include N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminopropylacrylamide and N, N, N-trimethyl- . Examples of the monomer having sulfonium include phenyldimethylsulfonium methacrylate, methylsulfate, and the like. Examples of the monomer having a phosphoric acid group include acid phosphoxyethyl methacrylate, acid phosphoxypropyl methacrylate, acid phosphoxypolyoxyethylene glycol monomethacrylate, and acid phosphoxypolyoxypropylene glycol monomethacrylate And the like. Examples of the monomer having a hydroxysilyl group include vinyltrihydroxysilane and 3-methacryloxypropyltrihydroxysilane.
상기 절연성 입자의 표면에 극성 관능기를 도입하는 별도의 방법으로서, 상기 불포화 이중 결합을 갖는 단량체를 중합할 때의 개시제로서 극성기를 갖는 라디칼 개시제를 사용하는 방법을 들 수 있다. 상기 라디칼 개시제로서는, 예를 들면 2,2'-아조비스{2-메틸-N-[2-(1-히드록시-부틸)]-프로피온아미드}, 2,2'-아조비스[2-(2-이미다졸린-2-일)프로판] 및 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판) 및 이들의 염 등을 들 수 있다.As another method of introducing the polar functional group onto the surface of the insulating particles, there is a method of using a radical initiator having a polar group as an initiator in the polymerization of the monomer having an unsaturated double bond. Examples of the radical initiator include 2,2'-azobis {2-methyl-N- [2- (1 -hydroxy-butyl)] - propionamide}, 2,2'- 2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis (2-amidinopropane) and salts thereof.
(이방성 도전 재료)(Anisotropic conductive material)
본 발명에 관한 이방성 도전 재료는 상술한 도전성 입자와 결합제 수지를 포함한다.The anisotropic conductive material according to the present invention includes the above-mentioned conductive particles and a binder resin.
상기 결합제 수지는 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지로서, 일반적으로는 절연성의 수지가 사용된다. 상기 결합제 수지로서는, 예를 들면 비닐 수지, 열가소성 수지, 경화성 수지, 열가소성 블록 공중합체 및 엘라스토머 등을 들 수 있다. 상기 결합제 수지는 1종만이 사용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.The binder resin is not particularly limited. As the binder resin, an insulating resin is generally used. 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 들면 아세트산비닐 수지, 아크릴 수지 및 스티렌 수지 등을 들 수 있다. 상기 열가소성 수지로서는, 예를 들면 폴리올레핀 수지, 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 및 폴리아미드 수지 등을 들 수 있다. 상기 경화성 수지로서는, 예를 들면 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 수지 및 불포화 폴리에스테르 수지 등을 들 수 있다. 또한, 상기 경화성 수지는, 상온 경화성 수지, 열경화성 수지, 광 경화성 수지 또는 습기 경화성 수지일 수도 있다. 상기 경화성 수지는 경화제와 병용될 수도 있다. 상기 열가소성 블록 공중합체로서는, 예를 들면 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 들면 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 photocurable 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 copolymer, styrene-isoprene-styrene block copolymer, hydrogenation product of styrene-butadiene-styrene block copolymer, and styrene-isoprene- Hydrogenated products, and the like. Examples of the elastomer include styrene-butadiene copolymer rubber and acrylonitrile-styrene block copolymer rubber.
상기 이방성 도전 재료는 상기 도전성 입자 및 상기 결합제 수지 이외에, 예를 들면 충전제, 증량제, 연화제, 가소제, 중합 촉매, 경화 촉매, 착색제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 윤활제, 대전 방지제 및 난연제 등의 각종 첨가제를 포함하고 있을 수도 있다.The anisotropic 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, Flame retardant, and the like.
상기 결합제 수지 중에 상기 도전성 입자를 분산시키는 방법은 종래 공지된 분산 방법을 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 상기 결합제 수지 중에 상기 도전성 입자를 분산시키는 방법으로서는, 예를 들면 상기 결합제 수지 중에 상기 도전성 입자를 첨가한 후, 플라네터리 믹서 등으로 혼련하여 분산시키는 방법, 상기 도전성 입자를 물 또는 유기 용제 중에 균질기 등을 사용하여 균일하게 분산시킨 후, 상기 결합제 수지 중에 첨가하고, 플라네터리 믹서 등으로 혼련하여 분산시키는 방법, 및 상기 결합제 수지를 물 또는 유기 용제 등으로 희석한 후, 상기 도전성 입자를 첨가하고, 플라네터리 믹서 등으로 혼련하여 분산시키는 방법 등을 들 수 있다.The method of dispersing the conductive particles in the binder resin may be any conventionally known dispersion method and is not particularly limited. Examples of the method for dispersing the conductive particles in the binder resin include a method in which the conductive particles are added to the binder resin and then kneaded and dispersed with a planetary mixer or the like; a method in which the conductive particles are homogeneously dispersed in water or an organic solvent A method in which the binder resin is uniformly dispersed in a binder resin and then added to the binder resin and kneaded and dispersed by a planetary mixer or the like and a method in which the binder resin is diluted with water or an organic solvent, Followed by kneading with a planetary mixer or the like and dispersing the mixture.
본 발명에 관한 이방성 도전 재료는 이방성 도전 페이스트 및 이방성 도전 필름으로서 사용될 수 있다. 본 발명에 관한 이방성 도전 재료가 이방성 도전 필름인 경우에는, 도전성 입자를 포함하는 이방성 도전 필름에 도전성 입자를 포함하지 않는 필름이 적층되어 있을 수도 있다.The anisotropic conductive material according to the present invention can be used as an anisotropic conductive paste and an anisotropic conductive film. When the anisotropic conductive material according to the present invention is an anisotropic conductive film, a film not containing conductive particles may be laminated on the anisotropic conductive film containing conductive particles.
접속 구조체에 있어서의 접속부에 공극이 발생하는 것을 억제하고, 도통 신뢰성을 더욱 높이는 관점에서는, 상기 이방성 도전 재료는 이방성 도전 페이스트인 것이 바람직하다. 상기 이방성 도전 재료는 이방성 도전 페이스트이며, 페이스트상의 상태에서 접속 대상 부재의 상면에 도공되는 이방성 도전 재료인 것이 바람직하다.It is preferable that the anisotropic conductive material is an anisotropic conductive paste from the viewpoint of suppressing the occurrence of voids in the connection portion in the connection structure and further improving the reliability of conduction. The anisotropic conductive material is an anisotropic conductive paste and is preferably an anisotropic conductive material coated on the upper surface of the member to be connected in a paste state.
상기 이방성 도전 재료 100 중량% 중 상기 결합제 수지의 함유량은 10 내지 99.99 중량%의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 결합제 수지의 함유량의 보다 바람직한 하한은 30 중량%, 더욱 바람직한 하한은 50 중량%, 특히 바람직한 하한은 70 중량%, 보다 바람직한 상한은 99.9 중량%이다. 상기 결합제 수지의 함유량이 상기 하한 및 상한을 만족하면 전극간에 도전성 입자를 효율적으로 배치할 수 있으며, 전극간의 도통 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.The content of the binder resin in 100 wt% of the anisotropic conductive material is preferably in the range of 10 to 99.99 wt%. A more preferable lower limit of the content of the binder resin is 30% by weight, a more preferable lower limit is 50% by weight, particularly preferably a lower limit is 70% by weight, and a more preferable upper limit is 99.9% by weight. When the content of the binder resin satisfies the lower limit and the upper limit, the conductive particles can be efficiently arranged between the electrodes, and the reliability of conduction between the electrodes can be further enhanced.
상기 이방성 도전 재료 100 중량% 중 상기 도전성 입자의 함유량은 0.01 내지 20 중량%의 범위 내인 것이 바람직하다. 상기 도전성 입자의 함유량의 보다 바람직한 하한은 0.1 중량%, 보다 바람직한 상한은 10 중량%이다. 상기 도전성 입자의 함유량이 상기 하한 및 상한을 만족하면, 전극간의 도통 신뢰성을 더욱 높일 수 있다.The content of the conductive particles in 100 wt% of the anisotropic conductive material is preferably in the range of 0.01 to 20 wt%. A more preferable lower limit of the content of the conductive particles is 0.1 wt%, and a more preferable upper limit is 10 wt%. When the content of the conductive particles satisfies the lower limit and the upper limit, the reliability of conduction between the electrodes can be further enhanced.
(접속 구조체)(Connection structure)
본 발명에 관한 도전성 입자 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 이방성 도전 재료를 사용하여 접속 대상 부재를 접속함으로써, 접속 구조체를 얻을 수 있다.By connecting the connection target members using the conductive particles according to the present invention or an anisotropic conductive material including the conductive particles and the binder resin, a connection structure can be obtained.
상기 접속 구조체는 제1 접속 대상 부재와, 제2 접속 대상 부재와, 상기 제1, 제2 접속 대상 부재를 접속하고 있는 접속부를 구비하고, 상기 접속부가 본 발명의 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 이방성 도전 재료에 의해 형성되어 있는 접속 구조체인 것이 바람직하다. 도전성 입자가 사용된 경우에는 접속부 자체가 도전성 입자이다. 즉, 제1, 제2 접속 대상 부재가 도전성 입자에 의해 접속된다.Wherein the connection structure includes a first connection target member, a second connection target member, and a connection unit connecting the first and second connection target members, wherein the connection unit is formed by the conductive particles of the present invention, Or a connection structure formed by an anisotropic conductive material containing the conductive particles and a binder resin. When conductive particles are used, the connection itself is conductive particles. That is, the first and second connection target members are connected by the conductive particles.
도 3에 본 발명의 한 실시 형태에 관한 도전성 입자를 사용한 접속 구조체를 모식적으로 정면 단면도로 도시한다.3 is a front sectional view schematically showing a connection structure using conductive particles according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시하는 접속 구조체 (21)은, 제1 접속 대상 부재 (22)와, 제2 접속 대상 부재 (23)과, 제1, 제2 접속 대상 부재 (22), (23)을 접속하고 있는 접속부 (24)를 구비한다. 접속부 (24)는, 도전성 입자 (1)을 포함하는 이방성 도전 재료를 경화시킴으로써 형성되어 있다. 또한, 도 3에서는, 도전성 입자 (1)은 도시의 편의상 개략적으로 도시되어 있다. 도전성 입자 (1) 대신에 도전성 입자 (11), (61), (71)을 사용할 수도 있다.The
제1 접속 대상 부재 (22)는 상면 (22a)에 복수의 전극 (22b)를 갖는다. 제2 접속 대상 부재 (23)은 하면 (23a)에 복수의 전극 (23b)를 갖는다. 전극 (22b)와 전극 (23b)가 1개 또는 복수의 도전성 입자 (1)에 의해 전기적으로 접속되어 있다. 따라서, 제1, 제2 접속 대상 부재 (22), (23)이 도전성 입자 (1)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 이방성 도전 재료를 배치하여 적층체를 얻은 후, 상기 적층체를 가열 및 가압하는 방법 등을 들 수 있다.The manufacturing method of the connection structure is not particularly limited. As an example of a manufacturing method of the connection structure, there is a method of arranging the anisotropic 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.
상기 가압의 압력은 9.8×104 내지 4.9×106 Pa 정도이다. 상기 가열의 온도는 120 내지 220 ℃ 정도이다. 본 발명에 관한 도전성 입자의 사용에 의해, 이러한 압력이 가해져도 구리-주석층에 큰 균열이 발생하기 어렵다. 그 때문에, 전극간의 도통 신뢰성을 높일 수 있다.The pressure of the pressurization is about 9.8 x 10 4 to 4.9 x 10 6 Pa. The temperature of the heating is about 120 to 220 占 폚. The use of the conductive particles according to the present invention makes it difficult for the copper-tin layer to generate a large crack even when such a pressure is applied. Therefore, the reliability of conduction between the electrodes can be improved.
상기 접속 대상 부재로서는, 구체적으로는 반도체칩, 콘덴서 및 다이오드 등의 전자 부품, 및 인쇄 기판, 플렉시블 인쇄 기판 및 유리 기판 등의 회로 기판 등을 들 수 있다.Specifically, examples of the member to be connected include electronic parts such as a semiconductor chip, a capacitor and a diode, and a circuit board such as a printed board, a flexible printed board and a glass board.
상기 접속 대상 부재에 설치되어 있는 전극으로서는, 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극, 알루미늄 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 및 텅스텐 전극 등의 금속 전극을 들 수 있다. 상기 접속 대상 부재가 플렉시블 인쇄 기판인 경우에는, 상기 전극은 금 전극, 니켈 전극, 주석 전극 또는 구리 전극인 것이 바람직하다. 상기 접속 대상 부재가 유리 기판인 경우에는, 상기 전극은 알루미늄 전극, 구리 전극, 몰리브덴 전극 또는 텅스텐 전극인 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극이 알루미늄 전극인 경우에는 알루미늄만으로 형성된 전극일 수도 있고, 금속 산화물층의 표면에 알루미늄층이 적층된 전극일 수도 있다. 상기 금속 산화물로서는, 3가의 금속원소가 도핑된 산화인듐 및 3가의 금속 원소가 도핑된 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 a metal electrode such as a gold electrode, a nickel electrode, a tin electrode, an aluminum electrode, a copper electrode, a molybdenum electrode, and a tungsten electrode. When the connection target member is a flexible printed board, the electrode is preferably 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 metal oxide 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.
본 발명에 관한 도전성 입자의 별도의 사용 형태를 예를 들면, 액정 표시 소자를 구성하는 상하 기판간의 전기적인 접속을 하기 위한 도통 재료로서 도전성 입자를 사용할 수도 있다. 도전성 입자를 열경화성 수지 또는 열 UV 병용 경화성 수지에 혼합하고 분산시켜, 한쪽 기판 상에 점상으로 도포하고, 대향 기판과 접합하는 방법, 및 도전성 입자를 주변 시일제에 혼합하여 분산시켜 선상으로 도포하여, 밀봉 시일과 상하 기판의 전기 접속을 겸용하는 방법 등이 있다. 이러한 사용 형태 중 어느 것에도, 본 발명에 관한 도전성 입자는 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 도전성 입자는 기재 입자의 표면에 도전층이 설치되어 있기 때문에, 기재 입자의 우수한 탄성에 의해 투명 기판 등을 손상시키지 않고 도전 접속이 가능하다.For example, conductive particles may be used as a conductive material for electrical connection between the upper and lower substrates constituting the liquid crystal display element, for example, in a separate use form of the conductive particles according to the present invention. A method in which conductive particles are mixed and dispersed in a thermosetting resin or a curable resin for a thermal UV bottle in a spot manner on one of the substrates and bonded to the counter substrate and a method in which conductive particles are mixed and dispersed in a peripheral sealing agent, And a method in which the sealing seal and the upper and lower substrates are electrically connected together. In any of these modes of use, the conductive particles according to the present invention can be applied. Further, since the conductive particles according to the present invention are provided on the surface of the base particles, the conductive connection can be made without damaging the transparent substrate or the like due to excellent elasticity of the base particles.
이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다. 본 발명은, 이하의 실시예만으로 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) 수지 입자 형성 공정(1) Resin particle formation process
폴리비닐알코올(닛본 고세이 가가꾸 고교사 제조 「GH-20」)을 3 중량% 포함하는 수용액 800 중량부에 디비닐벤젠 70 중량부와, 트리메틸올프로판트리메타크릴레이트 30 중량부와, 과산화벤조일 2 중량부를 가하고, 교반하여 혼합하였다. 질소 분위기하에 교반하면서 80 ℃까지 가열하고, 15시간 반응을 행하여 수지 입자를 얻었다.To 800 parts by weight of an aqueous solution containing 3% by weight of polyvinyl alcohol ("GH-20" manufactured by Nippon Gosei Chemical Industry Co., Ltd.), 70 parts by weight of divinylbenzene, 30 parts by weight of trimethylolpropane trimethacrylate, 2 parts by weight were added and mixed by stirring. The mixture was heated to 80 DEG C under stirring in a nitrogen atmosphere, and the reaction was carried out for 15 hours to obtain resin particles.
얻어진 수지 입자를 증류수 및 메탄올로 세정한 후, 분급 조작을 행하여, 평균 입경 4.1 ㎛ 및 변동 계수 5.0 %인 수지 입자를 얻었다. 이하, 수지 입자 A로 기재하는 경우가 있다.The resulting resin particles were washed with distilled water and methanol, and classified to obtain resin particles having an average particle diameter of 4.1 mu m and a variation coefficient of 5.0%. Hereinafter, the resin particle A may be described.
(2) 무전해 구리 도금 공정(2) Electroless copper plating process
얻어진 수지 입자 A 10 g을 에칭 처리한 후, 수세하였다. 이어서, 수지 입자에 황산팔라듐을 가하고, 팔라듐 이온을 수지 입자에 흡착시켰다.10 g of the obtained resin particle A was etched and then washed with water. Subsequently, palladium sulfate was added to the resin particles, and palladium ions were adsorbed on the resin particles.
이어서 디메틸아민보란 0.5 중량%를 포함하는 수용액에 팔라듐 이온이 흡착된 수지 입자를 첨가하고, 팔라듐을 활성화시켰다. 이 수지 입자에 증류수 500 mL를 가하여, 입자 현탁액을 얻었다.Then, resin particles adsorbed with palladium ions were added to an aqueous solution containing 0.5% by weight of dimethylamine borane, and palladium was activated. 500 mL of distilled water was added to the resin particles to obtain a particle suspension.
또한, 40 g/L의 황산구리(5수화물)와, 100 g/L의 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과, 50 g/L의 글루콘산나트륨과, 25 g/L의 포름알데히드를 포함하고, pH 10.5로 조정된 무전해 도금액을 준비하였다. 상기 입자 현탁액에 상기 무전해 도금액을 서서히 첨가하고, 50 ℃에서 교반하면서 무전해 구리 도금을 행하였다. 이와 같이 하여, 구리층(두께 약 40 nm)이 표면 상에 설치된 구리 도금 입자를 얻었다.Further, it contains 40 g / L of copper sulfate (pentahydrate), 100 g / L of ethylenediamine acetic acid (EDTA), 50 g / L of sodium gluconate and 25 g / L of formaldehyde, An electroless plating solution adjusted to 10.5 was prepared. The above electroless plating solution was gradually added to the above-mentioned particle suspension, and electroless copper plating was carried out while stirring at 50 캜. Thus, copper-plated particles having a copper layer (thickness of about 40 nm) provided on the surface thereof were obtained.
(3) 무전해 주석 도금 공정(3) Electroless tin plating process
염화주석 5 g과 이온 교환수 1000 mL를 포함하는 용액을 제조하고, 얻어진 구리 도금 입자 15 g을 혼합하여 수성 현탁액을 얻었다. 이 수성 현탁액에 티오요소 30 g 및 타르타르산 80 g을 넣고, 도금액을 얻었다. 이 도금액을 욕 온도 60 ℃로 하고, 20분간 반응시켰다. 또한, 이 도금액 중에 염화주석 20 g, 시트르산 40 g 및 수산화나트륨 30 g을 더 넣고, 욕 온도 60 ℃에서 20분간 반응시킴으로써 주석층(두께 약 72 nm)이 구리층의 표면 상에 설치된 입자를 얻었다.A solution containing 5 g of tin chloride and 1000 mL of ion-exchanged water was prepared, and 15 g of the obtained copper-plated particles were mixed to obtain an aqueous suspension. 30 g of thiourea and 80 g of tartaric acid were added to this aqueous suspension to obtain a plating solution. The plating solution was allowed to react at a bath temperature of 60 캜 for 20 minutes. Further, 20 g of tin chloride, 40 g of citric acid and 30 g of sodium hydroxide were further added to the plating solution, and the mixture was allowed to react at a bath temperature of 60 占 폚 for 20 minutes to obtain particles having a tin layer (about 72 nm in thickness) .
(4) 합금화 공정(4) Alloying process
얻어진 주석층이 구리층의 표면 상에 설치된 입자를 220 ℃에서 20시간 가열하였다. 가열 후에 구리와 주석층이 합금화되어 있었다. 이와 같이 하여, 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에 있어서, 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 40 중량%이고, 주석의 함유량은 60 중량%였다.The particles having the tin layer formed on the surface of the copper layer were heated at 220 캜 for 20 hours. After heating, the copper and tin layers were alloyed. Thus, conductive particles having a copper-tin layer (thickness of about 100 nm) provided on the surface of the resin particles and the copper-tin layer containing an alloy of copper and tin were obtained. As a result of evaluating the content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles, the content of copper was 40% by weight and the content of tin was 60% by weight.
(실시예 2)(Example 2)
무전해 구리 도금 공정에서 구리층의 두께를 약 50 nm로 한 것, 및 무전해 주석 도금 공정에서 주석층의 두께를 약 60 nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 50 중량%이고, 주석의 함유량은 50 중량%였다.Except that the thickness of the copper layer was set to about 50 nm in the electroless copper plating process and that the thickness of the tin layer was changed to about 60 nm in the electroless tin plating process, A copper-tin layer (thickness: about 100 nm) was provided on the copper-tin layer, and the copper-tin layer contained the copper-tin alloy. The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the content of copper was 50% by weight and the content of tin was 50% by weight.
(실시예 3)(Example 3)
무전해 구리 도금 공정에서 구리층의 두께를 약 60 nm로 한 것, 및 무전해 주석 도금 공정에서 주석층의 두께를 약 48 nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 60 중량%이고, 주석의 함유량은 40 중량%였다.Except that the thickness of the copper layer was set to about 60 nm in the electroless copper plating process and that the thickness of the tin layer was changed to about 48 nm in the electroless tin plating process, A copper-tin layer (thickness: about 100 nm) was provided on the copper-tin layer, and the copper-tin layer contained the copper-tin alloy. The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the content of copper was 60% by weight and the content of tin was 40% by weight.
(실시예 4)(Example 4)
(1) 코어 물질 부착 공정(1) Core material deposition process
실시예 1에서 얻어진 수지 입자 A 10 g을 에칭 처리한 후, 수세하였다. 이어서, 수지 입자에 황산팔라듐을 가하고, 팔라듐 이온을 수지 입자에 흡착시켰다.10 g of Resin Particle A obtained in Example 1 was etched and then washed with water. Subsequently, palladium sulfate was added to the resin particles, and palladium ions were adsorbed on the resin particles.
팔라듐이 부착된 수지 입자를 이온 교환수 300 mL 중에서 3분간 교반하고, 분산시켜 분산액을 얻었다. 이어서, 금속 니켈 입자 슬러리(미쓰이 긴조꾸사 제조 「2020SUS」, 평균 입경 200 nm) 1 g을 3분간 걸쳐서 상기 분산액에 첨가하여, 코어 물질이 부착된 수지 입자를 얻었다.The resin particles having palladium attached thereto were stirred in 300 mL of ion-exchanged water for 3 minutes and dispersed to obtain a dispersion. Subsequently, 1 g of metal nickel particle slurry ("2020SUS" manufactured by Mitsui Kinzoku Co., Ltd., average particle diameter 200 nm) was added to the dispersion for 3 minutes to obtain resin particles having a core material attached thereto.
(2) 도전성 입자의 제작(2) Production of conductive particles
코어 물질이 부착된 수지 입자를 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 무전해 구리 도금 공정, 무전해 주석 도금 공정 및 합금화 공정을 행하여, 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자는 구리-주석층의 표면에 돌기를 갖고 있었다. 얻어진 도전성 입자에 있어서, 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 40 중량%이고, 주석의 함유량은 60 중량%였다. 또한, 구리 및 주석의 함유량을 구할 때에는, 코어 물질로서 포함되어 있는 니켈은 제외되어 있다.An electroless copper plating process, an electroless tin plating process and an alloying process were carried out in the same manner as in Example 1 except that the resin particles having the core material attached thereto were used to form a copper-tin layer on the surface of the resin particles Thereby obtaining conductive particles in which the copper-tin layer contains an alloy of copper and tin. The obtained conductive particles had protrusions on the surface of the copper-tin layer. As a result of evaluating the content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles, the content of copper was 40% by weight and the content of tin was 60% by weight. When the content of copper and tin is to be determined, nickel contained as a core material is excluded.
(실시예 5)(Example 5)
수지 입자 A를, 1,4-부탄디올디아크릴레이트와 테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트의 공중합 수지 입자(1,4-부탄디올디아크릴레이트:테트라메틸올메탄테트라아크릴레이트=95 중량%:5 중량%, 이하 수지 입자 B로 기재하는 경우가 있음)로 변경한 것 이외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자는 구리-주석층의 표면에 돌기를 갖고 있었다.Resin Particle A was prepared by mixing copolymer resin particles of 1,4-butanediol diacrylate and tetramethylolmethane tetraacrylate (1,4-butanediol diacrylate: tetramethylolmethane tetraacrylate = 95 wt%: 5 wt% , Hereinafter sometimes referred to as Resin Particle B), to obtain conductive particles. The obtained conductive particles had protrusions on the surface of the copper-tin layer.
(실시예 6)(Example 6)
(1) 절연성 수지 입자의 제작(1) Fabrication of insulating resin particles
4구 분리형 커버, 교반 날개, 3방향 코크, 냉각관 및 온도 프로브가 장착된 1000 mL의 분리형 플라스크에, 메타크릴산메틸 100 mmol과, N,N,N-트리메틸-N-2-메타크릴로일옥시에틸암모늄클로라이드 1 mmol과, 2,2'-아조비스(2-아미디노프로판)이염산염 1 mmol을 포함하는 단량체 조성물을 고형분율이 5 중량%가 되도록 이온 교환수에 첨가한 후, 200 rpm으로 교반하여, 질소 분위기하에 70 ℃에서 24시간 중합을 행하였다. 반응 종료 후, 동결 건조하여 표면에 암모늄기를 갖고, 평균 입경 220 nm 및 CV값 10 %인 절연성 수지 입자를 얻었다.A 1000 mL separable flask equipped with a four-necked separable cover, a stirring blade, a three-way cock, a cooling tube and a temperature probe was charged with 100 mmol of methyl methacrylate and 100 mmol of N, N, N-trimethyl- A monomer composition comprising 1 mmol of monooxyethylammonium chloride and 1 mmol of 2,2'-azobis (2-amidinopropane) dihydrochloride was added to ion-exchanged water to a solid content of 5% by weight, and then 200 and the polymerization was carried out at 70 캜 for 24 hours under a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the resultant was lyophilized to obtain an insulating resin particle having an ammonium group on its surface and having an average particle diameter of 220 nm and a CV value of 10%.
절연성 수지 입자를 초음파 조사하에 이온 교환수에 분산시켜, 절연성 수지 입자의 10 중량% 수분산액을 얻었다.The insulating resin particles were dispersed in ion-exchanged water under ultrasonic irradiation to obtain a 10 wt% aqueous dispersion of insulating resin particles.
실시예 5에서 얻어진 도전성 입자 10 g을 이온 교환수 500 mL에 분산시키고, 절연성 수지 입자의 수분산액 4 g을 첨가하여, 실온에서 6시간 교반하였다. 3 ㎛의 메쉬 필터로 여과한 후, 메탄올로 세정하고, 건조하여 절연성 수지 입자가 부착된 도전성 입자를 얻었다.10 g of the conductive particles obtained in Example 5 was dispersed in 500 mL of ion-exchanged water, 4 g of an aqueous dispersion of insulating resin particles was added, and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The mixture was filtered with a 3 탆 mesh filter, washed with methanol, and dried to obtain conductive particles having insulating resin particles adhered thereto.
주사 전자 현미경(SEM)에 의해 관찰한 바, 도전성 입자의 표면에 절연성 수지 입자에 의한 피복층이 1층만 형성되어 있었다. 화상 해석에 의해 도전성 입자의 중심으로부터 2.5 ㎛의 면적에 대한 절연성 수지 입자의 피복 면적(즉 절연성 수지 입자의 입경의 투영 면적)을 산출한 바, 피복률은 30 %였다.As a result of observation by a scanning electron microscope (SEM), only one coating layer of insulating resin particles was formed on the surface of the conductive particles. The coated area of the insulating resin particles (that is, the projected area of the particle size of the insulating resin particles) from the center of the conductive particles to the area of 2.5 탆 was calculated by image analysis. The covering ratio was 30%.
(실시예 7)(Example 7)
수지 입자 A를 수지 입자 B로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 도전성 입자를 얻었다.Conductive particles were obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin particles A were changed to the resin particles B.
(실시예 8)(Example 8)
실시예 5에서 얻어진 도전성 입자를 실시예 1에서 얻어진 도전성 입자로 변경한 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 절연성 수지 입자가 부착된 도전성 입자를 얻었다.Conductive particles with insulating resin particles were obtained in the same manner as in Example 6 except that the conductive particles obtained in Example 5 were replaced with the conductive particles obtained in Example 1.
(실시예 9)(Example 9)
실시예 5에서 얻어진 도전성 입자를 실시예 4에서 얻어진 도전성 입자로 변경한 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 절연성 수지 입자가 부착된 도전성 입자를 얻었다.Conductive particles with insulating resin particles were obtained in the same manner as in Example 6 except that the conductive particles obtained in Example 5 were replaced with the conductive particles obtained in Example 4. [
(실시예 10)(Example 10)
실시예 5에서 얻어진 도전성 입자를 실시예 7에서 얻어진 도전성 입자로 변경한 것 이외에는, 실시예 6과 동일하게 하여 절연성 수지 입자가 부착된 도전성 입자를 얻었다.Conductive particles with insulating resin particles were obtained in the same manner as in Example 6 except that the conductive particles obtained in Example 5 were replaced with the conductive particles obtained in Example 7. [
(실시예 11)(Example 11)
실시예 1에서 얻어진 도전성 입자를 준비하였다. 이 도전성 입자를 사용하여 이하의 (1) 및 (2)의 공정을 실시하였다.The conductive particles obtained in Example 1 were prepared. Using these conductive particles, the following steps (1) and (2) were carried out.
(1) 무전해 팔라듐 도금 공정(1) Electroless palladium plating process
얻어진 구리 도금 입자 10 g을 초음파 처리기에 의해 이온 교환수 500 mL에 분산시켜, 입자 현탁액을 얻었다.10 g of the obtained copper-plated particles was dispersed in 500 mL of ion-exchanged water by an ultrasonic processor to obtain a particle suspension.
또한, 4 g/L의 황산팔라듐(무수물)과, 2.4 g/L의 에틸렌디아민과, 4.0 g/L의 황산히드라지늄과, 3.5 g/L의 차아인산나트륨을 포함하며, pH 10으로 조정된 무전해 도금액을 준비하였다. 상기 입자 현탁액을 50 ℃로 교반하면서 상기 무전해 도금액을 서서히 첨가하여, 무전해 팔라듐 도금을 행하였다. 무전해 도금액의 첨가량은, 팔라듐층의 두께가 10 nm가 되도록 조정하였다. 얻어진 팔라듐 도금된 수지 입자를 증류수 및 메탄올로 세정한 후, 진공 건조하였다. 이와 같이 하여, 수지 입자의 표면에 구리층이 설치되어 있으며 구리층의 표면에 팔라듐층이 설치된 도전성 입자를 얻었다.It was also found that a solution containing 4 g / L of palladium sulfate (anhydrous), 2.4 g / L of ethylenediamine, 4.0 g / L of hydrazinium sulfate and 3.5 g / L of sodium hypophosphite, An electroless plating solution was prepared. The above electroless plating solution was gradually added while agitating the above-mentioned particle suspension at 50 占 폚 to carry out electroless palladium plating. The amount of the electroless plating solution to be added was adjusted so that the thickness of the palladium layer became 10 nm. The resulting palladium-plated resin particles were washed with distilled water and methanol, and then vacuum-dried. Thus, conductive particles having a copper layer on the surface of the resin particles and a palladium layer on the surface of the copper layer were obtained.
(2) 염소 세정 제거 공정(2) Chlorine cleaning and removal process
얻어진 도전성 입자 1 g을 증류수 1000 mL(비저항 18 MΩ)에 분산시키고, 교반기 장착 오토클레이브에 넣어 0.1 MPa의 가압하에 121 ℃에서 10시간 교반 세정하였다. 그 후, 여과 분별하고, 건조하였다.1 g of the obtained conductive particles was dispersed in 1000 mL of distilled water (specific resistance: 18 M?), And the mixture was stirred in an autoclave equipped with a stirrer at 121 占 폚 for 10 hours under pressure of 0.1 MPa. Thereafter, the resultant was separated by filtration and dried.
이와 같이 하여, 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하고, 구리-주석층의 표면 상에 팔라듐층(두께 10 nm)이 설치된 도전성 입자를 얻었다.Thus, a copper-tin layer (thickness of about 100 nm) was provided on the surface of the resin particle, and the copper-tin layer contained an alloy of copper and tin, and a palladium layer Thickness: 10 nm).
(실시예 12)(Example 12)
실시예 1에서 얻어진 수지 입자 A를 준비하였다. 또한, 구리 분말(입경 3.0 내지 7.0 ㎛)과 주석 분말(입경 3.0 내지 7.0 ㎛)을 준비하였다.The resin particle A obtained in Example 1 was prepared. Copper powder (particle diameter: 3.0 to 7.0 mu m) and tin powder (particle diameter: 3.0 to 7.0 mu m) were prepared.
수지 입자 A와 구리 분말과 주석 분말을 사용하여, 하이브리다이저(나라 기까이 세이사꾸쇼사 제조)를 사용하여 물리적/기계적 혼성화법에 의해 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 100 nm)을 갖는 입자를 얻었다.A copper-tin layer (thickness: 100 nm) was formed on the surface of the resin particles by physical / mechanical hybridization using a resin particle A, a copper powder and a tin powder using a hybridizer (manufactured by Nara Kai Seisakusho Co., ) Was obtained.
이어서, 얻어진 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층을 갖는 입자를 220 ℃에서 20시간 가열하였다. 가열 후, 구리와 주석층이 합금화되어 있었다. 이와 같이 하여, 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에 있어서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 40 중량%이고, 주석의 함유량은 60 중량%였다. 상기 구리-주석층에 있어서의 최대 두께는 최소 두께의 2배 이상이었다.Then, the particles having the copper-tin layer on the surface of the obtained resin particles were heated at 220 DEG C for 20 hours. After heating, the copper and tin layers were alloyed. Thus, conductive particles were obtained in which a copper-tin layer (thickness: 100 nm) was provided on the surface of the resin particles and the copper-tin layer contained an alloy of copper and tin. The content of copper and tin contained in the whole copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the copper content was 40 wt% and the tin content was 60 wt%. The maximum thickness in the copper-tin layer was at least twice the minimum thickness.
(실시예 13)(Example 13)
실시예 1에서 사용한 수지 입자 A를 준비하였다. 또한, 구리 주석 합금 분말(구리의 함유량 40 중량%, 주석의 함유량 60 중량%, 입경 3.0 내지 7.0 ㎛)을 준비하였다.The resin particle A used in Example 1 was prepared. Further, a copper tin alloy powder (copper content 40 wt%, tin content 60 wt%, particle diameter 3.0 to 7.0 mu m) was prepared.
수지 입자 A와 구리 주석 합금 분말을 사용하여, 하이브리다이저(나라 기까이 세이사꾸쇼사 제조)를 사용하여 물리적/기계적 혼성화법에 의해 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 100 nm)을 갖는 입자를 얻었다.A copper-tin layer (thickness: 100 nm) was formed on the surface of the resin particles by a physical / mechanical hybridization method using a resin particle A and a copper tin alloy powder using a hybridizer (manufactured by Nara Kai Seisakusho Co., Ltd.) Was obtained.
얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 40 중량%이고, 주석의 함유량은 60 중량%였다. 상기 구리-주석층에 있어서의 최대 두께는, 최소 두께의 2배 이상이었다.The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the copper content was 40 wt% and the tin content was 60 wt%. The maximum thickness in the copper-tin layer was at least twice the minimum thickness.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
실시예 1에서 얻어진 수지 입자 A를 준비하였다. 이 수지 입자 A 10 g을 에칭 처리한 후, 수세하였다. 이어서, 수지 입자에 황산팔라듐을 가하고, 팔라듐 이온을 수지 입자에 흡착시켰다.The resin particle A obtained in Example 1 was prepared. 10 g of the resin particle A was etched and then washed with water. Subsequently, palladium sulfate was added to the resin particles, and palladium ions were adsorbed on the resin particles.
이어서 디메틸아민보란 0.5 중량%를 포함하는 수용액에 팔라듐 이온이 흡착된 수지 입자를 첨가하여, 팔라듐을 활성화시켰다. 이 수지 입자에 증류수 500 mL를 가하여, 입자 현탁액을 얻었다.Subsequently, resin particles adsorbed with palladium ions were added to an aqueous solution containing 0.5% by weight of dimethylamine borane to activate palladium. 500 mL of distilled water was added to the resin particles to obtain a particle suspension.
또한, 40 g/L의 황산구리(5수화물)와, 100 g/L의 에틸렌디아민사아세트산(EDTA)과, 50 g/L의 글루콘산나트륨과, 25 g/L의 포름알데히드를 포함하고, pH 10.5로 조정된 무전해 도금액을 준비하였다. 상기 입자 현탁액에 상기 무전해 도금액을 서서히 첨가하고, 50 ℃에서 교반하면서 무전해 구리 도금을 행하였다. 이와 같이 하여, 구리층(두께 100 nm)이 표면 상에 설치된 구리 도금 입자(도전성 입자)를 얻었다. 비교예 1에서는, 구리층의 표면 상에 주석층을 설치하지 않았다.Further, it contains 40 g / L of copper sulfate (pentahydrate), 100 g / L of ethylenediamine acetic acid (EDTA), 50 g / L of sodium gluconate and 25 g / L of formaldehyde, An electroless plating solution adjusted to 10.5 was prepared. The above electroless plating solution was gradually added to the above-mentioned particle suspension, and electroless copper plating was carried out while stirring at 50 캜. Thus, copper-plated particles (conductive particles) having a copper layer (thickness: 100 nm) provided on the surface thereof were obtained. In Comparative Example 1, no tin layer was provided on the surface of the copper layer.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
실시예 1의 무전해 주석 도금 공정 후에 얻어진 주석층(두께 약 72 nm)이 구리층(두께 약 40 nm)의 표면 상에 설치된 입자를 도전성 입자로 하였다. 비교예 2에서는, 합금화 공정을 행하지 않았다.The tin layer (thickness: about 72 nm) obtained after the electroless tin plating process of Example 1 was made conductive particles on the surface of the copper layer (thickness: about 40 nm). In Comparative Example 2, no alloying process was performed.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
무전해 구리 도금 공정에서 구리층의 두께를 약 80 nm로 한 것, 및 무전해 주석 도금 공정에서 주석층의 두께를 약 20 nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 80 중량%이고, 주석의 함유량은 20 중량%였다.Except that the thickness of the copper layer was set to about 80 nm in the electroless copper plating process and that the thickness of the tin layer was changed to about 20 nm in the electroless tin plating process, A copper-tin layer (thickness: 100 nm) was provided on the copper-tin layer and the copper-tin layer contained an alloy of copper and tin. The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the copper content was 80% by weight and the tin content was 20% by weight.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
무전해 구리 도금 공정에서 구리층의 두께를 약 14 nm로 한 것, 및 무전해 주석 도금 공정에서 주석층의 두께를 약 96 nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 15 중량%이고, 주석의 함유량은 85 중량%였다.Except that the thickness of the copper layer was set to about 14 nm in the electroless copper plating process and that the thickness of the tin layer was changed to about 96 nm in the electroless tin plating process, A copper-tin layer (thickness: about 100 nm) was provided on the copper-tin layer, and the copper-tin layer contained the copper-tin alloy. The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the content of copper was 15% by weight and the content of tin was 85% by weight.
(실시예 14)(Example 14)
무전해 구리 도금 공정에서 구리층의 두께를 약 30 nm로 한 것, 및 무전해 주석 도금 공정에서 주석층의 두께를 약 84 nm로 변경한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 수지 입자의 표면 상에 구리-주석층(두께 약 100 nm)이 설치되어 있으며 상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하는 도전성 입자를 얻었다. 얻어진 도전성 입자에서 구리-주석층 전체에 포함되어 있는 구리와 주석의 함유량을 평가한 결과, 구리의 함유량은 30 중량%이고, 주석의 함유량은 70 중량%였다.Except that the thickness of the copper layer in the electroless copper plating process was set to about 30 nm and that in the electroless tin plating process the thickness of the tin layer was changed to about 84 nm, A copper-tin layer (thickness: about 100 nm) was provided on the copper-tin layer, and the copper-tin layer contained the copper-tin alloy. The content of copper and tin contained in the entire copper-tin layer in the obtained conductive particles was evaluated. As a result, the content of copper was 30% by weight and the content of tin was 70% by weight.
(평가)(evaluation)
(1) 도전층의 균열(1) cracks in the conductive layer
L/S가 100 ㎛/100 ㎛인 구리 전극이 형성된 2매의 기판을 준비하였다. 또한, 도전성 입자 10 중량부와, 결합제 수지로서의 에폭시 수지(미쓰이 가가꾸사 제조 「스트럭트 본드 XN-5A」) 85 중량부와, 이미다졸형 경화제 5 중량부를 포함하는 이방성 도전 페이스트를 준비하였다.Two substrates each having a copper electrode with L / S of 100 mu m / 100 mu m were prepared. Further, an anisotropic conductive paste containing 10 parts by weight of the conductive particles, 85 parts by weight of an epoxy resin as a binder resin ("Stick Bond XN-5A" manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) and 5 parts by weight of an imidazole type curing agent was prepared .
기판의 상면에 이방성 도전 페이스트를 도전성 입자가 구리 전극에 접촉하 도록 도포한 후, 다른 기판을 구리 전극이 도전성 입자에 접촉하도록 적층하고, 3 MPa의 압력을 가하여 압착하여, 적층체를 얻었다. 그 후, 적층체를 180 ℃에서 1분간 가열함으로써, 이방성 도전 페이스트를 경화시켜 접속 구조체를 얻었다.After the anisotropic conductive paste was applied on the upper surface of the substrate so that the conductive particles came into contact with the copper electrode, the other substrate was laminated so that the copper electrode was in contact with the conductive particles, and a pressure of 3 MPa was applied thereto to obtain a laminate. Thereafter, the laminate was heated at 180 占 폚 for 1 minute to cure the anisotropic conductive paste to obtain a connection structure.
얻어진 접속 구조체에서 도전성 입자의 도전층에 균열이 있는지의 여부를 평가하였다. 도전층의 균열을 하기의 기준으로 판정하였다.The conductive layer of the conductive particles in the resulting connection structure was evaluated for cracks. The cracks in the conductive layer were determined based on the following criteria.
[도전층의 균열의 판정 기준][Criteria for judging cracks in the conductive layer]
○: 도전층에 큰 균열이 없고, 수지 입자가 노출되지 않음?: No large cracks in the conductive layer, resin particles are not exposed
△: 도전층에 큰 균열이 있고, 수지 입자가 약간 노출되어 있음DELTA: There is a large crack in the conductive layer, and resin particles are slightly exposed.
×: 도전층에 큰 균열이 있고, 수지 입자가 크게 노출되어 있음X: There is a large crack in the conductive layer, and resin particles are exposed to a large extent
(2) 도통 신뢰성(2) Reliability of conduction
상기 (1)의 평가에서 얻어진 100개의 접속 구조체의 대향하는 전극간의 접속 저항을 사단자법에 의해 측정하고, 전극간이 도통되어 있는지의 여부를 평가하여, 도통 신뢰성을 하기의 기준으로 판정하였다.The connection resistance between the opposing electrodes of the 100 connecting structures obtained in the evaluation of the above (1) was measured by the division method, and it was evaluated whether or not the electrodes were conductive, and the reliability of conduction was judged as the following criterion.
[도통 신뢰성의 판정 기준][Criteria for reliability of conduction]
○: 100개의 접속 구조체가 모두 도통되어 있음○: 100 connection structures are all conductive
△: 100개의 접속 구조체 중 도통되지 않은 수가 1개 또는 2개[Delta]: One or two unconnected numbers among 100 connection structures
×: 100개의 접속 구조체 중 도통되지 않은 수가 3개 이상X: 3 or more nonconductive numbers among 100 connection structures
(3) 비커스 경도(3) Vickers hardness
얻어진 도전성 입자에 있어서의 구리-주석층의 비커스 경도를 비커스 경도계(시마즈 세이사꾸쇼사 제조 「DUH-W201」)를 사용하여 측정하였다. 비커스 경도를 하기의 기준으로 판정하였다.The Vickers hardness of the copper-tin layer in the obtained conductive particles was measured using a Vickers hardness meter ("DUH-W201" manufactured by Shimadzu Corporation). The Vickers hardness was determined on the basis of the following.
[비커스 경도의 판정 기준][Vickers hardness criteria]
A: 비커스 경도가 500을 초과함A: Vickers hardness exceeds 500
B: 비커스 경도가 100 이상 500 이하B: Vickers hardness of 100 or more and 500 or less
C: 비커스 경도가 100 미만C: Vickers hardness less than 100
(4) 융점(4) Melting point
알루미늄팬에 도전성 입자 0.2 내지 0.5 mg을 넣고, 티ㆍ에이ㆍ인스트루먼트제조 「DSC2920」을 사용하여, 승온 속도 10 ℃/분의 조건으로 주사하여 히트-플로우 곡선을 얻었다. 이 곡선에 있어서 융해로 보이는 피크의 정점이 나타내는 온도값을 융점으로 하였다.0.2 to 0.5 mg of conductive particles were added to an aluminum pan and the mixture was injected under the conditions of a temperature elevation rate of 10 ° C / min using DSC2920 manufactured by T.A. Instrument to obtain a heat-flow curve. In this curve, the temperature value indicated by the peak of the peak seen as melting was defined as the melting point.
(5) 금속 함유량의 분석(5) Analysis of metal content
유리제 삼각 플라스크에서 도전성 입자 0.5 g과 왕수(35 % 염산 용액 15 mL, 70 % 질산 5 mL) 20 mL를 혼합하고, 70 ℃의 온수욕에서 15분간 가온하여 방치하였다. 수욕으로부터 플라스크를 취출한 후, 플라스크 중의 액체 온도가 40 ℃ 이하가 되도록 자연 냉각시켰다. 냉각 후, 금속 이온과 수지 입자를 포함하는 산성 용액을 유리 깔때기 및 여과지(어드밴텍 제조 여과지, No.5C)를 사용하여 여과하였다. 고액 분리를 행하여, 금속 이온을 포함하는 산성 용액을 100 mL 취출한 후, 1 mL를 마이크로 피펫으로 분취하고, 순수로 100배로 희석하여 희석액을 얻었다. 얻어진 희석액을 사용하여, ICP(유도 결합 플라즈마, 호리바 세이사꾸쇼 제조 「ULTIMA2」)로 계측하고, 얻어진 금속 이온 농도로부터 도전층의 금속의 중량 및 각 금속의 분량을 계산하였다.In a glass Erlenmeyer flask, 0.5 g of conductive particles and 20 mL of aqua regia (15 mL of 35% hydrochloric acid solution, 5 mL of 70% nitric acid) were mixed and allowed to stand for 15 minutes in a hot water bath at 70 ° C. After the flask was taken out from the water bath, the liquid was naturally cooled so that the liquid temperature in the flask became 40 DEG C or lower. After cooling, the acidic solution containing metal ions and resin particles was filtered using a glass funnel and filter paper (Advantech manufactured filter paper, No. 5C). Liquid separation was carried out, 100 mL of an acidic solution containing metal ions was taken out, 1 mL was sampled by a micropipette, and diluted 100 times with pure water to obtain a diluted solution. The diluted solution thus obtained was measured with ICP ("ULTIMA2" manufactured by Horiba Seisakusho Co., Ltd.) and the weight of the metal of the conductive layer and the amount of each metal were calculated from the obtained metal ion concentration.
결과를 하기의 표 1에 나타낸다. 하기의 표 1에 있어서, 「-」는 평가하지 않은 것을 나타낸다.The results are shown in Table 1 below. In the following Table 1, " - " indicates that it is not evaluated.
1…도전성 입자
2…기재 입자
2a…표면
3…구리-주석층
3a…표면
11…도전성 입자
11a…표면
12…구리-주석층
12a…표면
13…코어 물질
14…돌기
15…절연성 입자
21…접속 구조체
22…제1 접속 대상 부재
22a…상면
22b…전극
23…제2 접속 대상 부재
23a…하면
23b…전극
24…접속부
51…도전성 입자
52…구리층
52a…표면
53…주석층
61…도전성 입자
62…제2 도전층
71…도전성 입자
72…구리-주석층 One… Conductive particle
2… Base particles
2a ... surface
3 ... Copper-tin layer
3a ... surface
11 ... Conductive particle
11a ... surface
12 ... Copper-tin layer
12a ... surface
13 ... Core material
14 ... spin
15 ... Insulating particle
21 ... Connection structure
22 ... The first connection object member
22a ... Top surface
22b ... electrode
23 ... The second connection object member
23a ... if
23b ... electrode
24 ... Connection
51 ... Conductive particle
52 ... Copper layer
52a ... surface
53 ... Tin layer
61 ... Conductive particle
62 ... The second conductive layer
71 ... Conductive particle
72 ... Copper-tin layer
Claims (8)
상기 구리-주석층이 구리와 주석의 합금을 포함하고,
상기 구리-주석층 전체에서의 상기 구리의 함유량이 20 중량% 초과 75 중량% 이하이며, 주석의 함유량이 25 중량% 이상 80 중량% 미만인 도전성 입자.And a copper-tin layer containing copper and tin provided on the surface of the base particle,
Wherein the copper-tin layer comprises an alloy of copper and tin,
Wherein the copper content in the entire copper-tin layer is more than 20 wt% and not more than 75 wt%, and the tin content is less than 25 wt% and less than 80 wt%.
상기 접속부가 제1항 또는 제2항에 기재된 도전성 입자에 의해 형성되어 있거나, 또는 상기 도전성 입자와 결합제 수지를 포함하는 이방성 도전 재료에 의해 형성되어 있는 접속 구조체.A first connecting object member, a second connecting object member, and a connecting portion connecting the first and second connecting object members,
Wherein the connection part is formed by the conductive particles according to claim 1 or 2, or is formed by an anisotropic conductive material including the conductive particles and the binder resin.
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