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導(dǎo)電性粒子、導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制作方法

文檔序號:11451977閱讀:696來源:國知局
導(dǎo)電性粒子、導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種具有基材粒子和配置于該基材粒子的表面上的導(dǎo)電部的導(dǎo)電性粒子。另外,本發(fā)明涉及一種使用有上述導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體。



背景技術(shù):

各向異性導(dǎo)電糊劑及各向異性導(dǎo)電膜等各向異性導(dǎo)電材料已廣為人知。上述各向異性導(dǎo)電材料中,在粘合劑樹脂中分散有導(dǎo)電性粒子。

為了得到各種連接結(jié)構(gòu)體,上述各向異性導(dǎo)電材料可用于例如撓性印刷基板和玻璃基板的連接(fog(filmonglass))、半導(dǎo)體芯片和撓性印刷基板的連接(cof(chiponfilm))、半導(dǎo)體芯片和玻璃基板的連接(cog(chiponglass))、以及撓性印刷基板和玻璃環(huán)氧基板的連接(fob(filmonboard))等。

作為上述導(dǎo)電性粒子的一個例子,在下述的專利文獻(xiàn)1中公開了具有基材粒子和形成于該基材粒子表面的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子。上述導(dǎo)電層含有鎳或鎳合金。上述導(dǎo)電層在表面具有作為塊狀微粒子的凝集體的突起。

下述的專利文獻(xiàn)2中公開了:在芯材粒子的表面形成有金屬或合金的被膜的導(dǎo)電性粒子。該導(dǎo)電性粒子具有多個從上述被膜的表面突出的突起部。上述突起部由上述金屬或合金的粒子以列狀連結(jié)有多個的粒子連結(jié)體構(gòu)成。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-302716號公報

專利文獻(xiàn)2:日本特開2012-113850號公報



技術(shù)實現(xiàn)要素:

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

專利文獻(xiàn)1、2所記載的導(dǎo)電性粒子中,在導(dǎo)電部的外表面上形成有突起。在使用導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行電連接時,一般而言,在電極間配置導(dǎo)電性粒子,進(jìn)行加熱及加壓。專利文獻(xiàn)1、2所記載的導(dǎo)電性粒子中,有時突起容易折斷,電極間的連接電阻提高。另外,有時因折斷的突起而產(chǎn)生絕緣不良。

本發(fā)明的目的在于,提供一種可以提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的導(dǎo)電性粒子。另外,本發(fā)明的目的在于,提供一種使用有上述導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體。

用于解決技術(shù)問題的技術(shù)方案

根據(jù)本發(fā)明的寬廣的方面,提供一種導(dǎo)電性粒子,其具有基材粒子、第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部,所述基材粒子的外表面上配置有所述第一導(dǎo)電部,所述第一導(dǎo)電部的外表面上配置有所述第二導(dǎo)電部,所述第一導(dǎo)電部的外表面上沒有突起,所述第二導(dǎo)電部的外表面上具有多個突起,所述第二導(dǎo)電部的所述突起的內(nèi)側(cè)未配置芯物質(zhì),在采用透射型電子顯微鏡進(jìn)行的觀察中,在所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷,或者,存在10個以下的沿厚度方向貫穿所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第一導(dǎo)電部的厚度為10nm以上。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第一導(dǎo)電部的維氏硬度為50以上。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第一導(dǎo)電部含有鎳。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述導(dǎo)電性粒子被壓縮了10%時的壓縮彈性模量為3500n/mm2以上、60000n/mm2以下。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,多個所述突起的平均高度為5nm以上、1000nm以下。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述導(dǎo)電性粒子中位于所述導(dǎo)電性粒子最外側(cè)的導(dǎo)電部的外表面的總表面積100%中,具有突起的部分的表面積為5%以上。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第一導(dǎo)電部含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第二導(dǎo)電部含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述導(dǎo)電性粒子具有絕緣性物質(zhì),所述絕緣性物質(zhì)配置于位于所述導(dǎo)電性粒子最外側(cè)的導(dǎo)電部的外表面上。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述導(dǎo)電性粒子具有第三導(dǎo)電部,在所述第二導(dǎo)電部的外表面上配置有所述第三導(dǎo)電部。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第二導(dǎo)電部配置于所述第一導(dǎo)電部的外表面上并與所述第一導(dǎo)電部相接,所述第三導(dǎo)電部配置于所述第二導(dǎo)電部的外表面上并與所述第二導(dǎo)電部相接。

在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的某個特定的方面中,所述第三導(dǎo)電部含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種。

根據(jù)本發(fā)明的寬廣的方面,提供一種導(dǎo)電材料,其含有上述的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂。

根據(jù)本發(fā)明的寬廣的方面,提供一種連接結(jié)構(gòu)體,其具有:表面具有第一電極的第一連接對象部件;表面具有第二電極的第二連接對象部件;將所述第一連接對象部件和所述第二連接對象部件連接在一起的連接部,所述連接部的材料為所述的導(dǎo)電性粒子、或含有所述導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂的導(dǎo)電材料,所述第一電極和所述第二電極通過所述導(dǎo)電性粒子實現(xiàn)了電連接。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子具有基材粒子、第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部,所述基材粒子的外表面上配置有所述第一導(dǎo)電部,所述第一導(dǎo)電部的外表面上配置有所述第二導(dǎo)電部,所述第一導(dǎo)電部的外表面上沒有突起,所述第二導(dǎo)電部的外表面上具有多個突起,所述第二導(dǎo)電部的所述突起的內(nèi)側(cè)未配置芯物質(zhì),在采用透射型電子顯微鏡進(jìn)行的觀察中,在所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷,或者,存在10個以下的沿厚度方向貫穿所述第一導(dǎo)電部和所述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷,因此,在使用本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行電連接的情況下,可以提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

圖2是表示本發(fā)明的第二實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

圖3是表示本發(fā)明的第三實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

圖4是示意性地表示使用有本發(fā)明的第一實施方式的導(dǎo)電性粒子的連接結(jié)構(gòu)體的剖面圖。

圖5是表示本發(fā)明的一個實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖像。

圖6是實施例9中得到的導(dǎo)電性粒子的含有鎳的第一導(dǎo)電部及含有鎳的第二導(dǎo)電部的eds線分析曲線。

圖7是表示現(xiàn)有的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

圖8是表示現(xiàn)有的導(dǎo)電性粒子的剖面圖像。

標(biāo)記說明

1、1a、1b…導(dǎo)電性粒子

1a、1aa、1ba…突起

2…基材粒子

3,3a、3b…第一導(dǎo)電部(導(dǎo)電層)

4,4a、4b…第二導(dǎo)電部(導(dǎo)電層)

4a、4aa、4ba…突起

5…絕緣性物質(zhì)

6b…第三導(dǎo)電部(導(dǎo)電層)

6ba…突起

51…連接結(jié)構(gòu)體

52…第一連接對象部件

52a…第一電極

53…第二連接對象部件

53a…第二電極

54…連接部

具體實施方式

下面,說明本發(fā)明的詳細(xì)。

(導(dǎo)電性粒子)

本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子具有基材粒子、第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部。本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中,在上述基材粒子的外表面上配置有上述第一導(dǎo)電部,在上述第一導(dǎo)電部的外表面上配置有上述第二導(dǎo)電部。本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中,上述第一導(dǎo)電部在外表面上不具有突起,上述第二導(dǎo)電部在外表面上具有多個突起。

作為導(dǎo)電性粒子,有時為如下導(dǎo)電性粒子,所述導(dǎo)電性粒子為了形成導(dǎo)電部外表面的突起,在導(dǎo)電部的內(nèi)側(cè)或內(nèi)部,且在突起的內(nèi)側(cè)配置有芯物質(zhì)。該導(dǎo)電性粒子中,由于芯物質(zhì)導(dǎo)電部的外表面隆起,由此形成上述突起。

與此相對,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中,不使用芯物質(zhì),在上述第二導(dǎo)電部的上述突起的內(nèi)側(cè)沒有配置芯物質(zhì)。

并且,在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中,在采用透射型電子顯微鏡進(jìn)行的觀察中,在上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷,或者,存在10個以下的沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷。就該晶體線缺陷的數(shù)量而言,沿厚度方向沒有對未貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷進(jìn)行計數(shù)。需要說明的是,后述的實施例的評價中,評價在沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體是否存線缺陷。

在本發(fā)明中,由于具有上述的構(gòu)成,因此,在使用本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行電連接的情況下,可以提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性。

例如,在使用導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行電連接時,一般而言,在電極間配置導(dǎo)電性粒子,進(jìn)行加熱及加壓。在使用本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行電連接的情況下,突起不易折斷,可以降低連接電阻。突起不易折斷是因為,在上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷,或者存在10個以下的沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷。

特別是大多情況下,在導(dǎo)電性粒子的表面及電極的表面形成有氧化膜。如果使用本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子,則突起容易貫穿導(dǎo)電性粒子的表面及電極的表面的氧化膜,因此,可以降低電極間的連接電阻,可以提高導(dǎo)通可靠性。并且,根據(jù)表面具有電極的連接對象部件,有時要求以較高壓力使電極間進(jìn)行電連接。通過使用本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子,即使以高壓力使電極間進(jìn)行連接,也可以在連接后有效地降低連接電阻。并且,可以抑制由于折斷的突起而導(dǎo)致的絕緣不良的產(chǎn)生,可以提高絕緣可靠性。

需要說明的是,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中,由于在表面形成有導(dǎo)電部,因此,稱為導(dǎo)電性粒子,但本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的用途并不限定于導(dǎo)電連接用途。本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以用于要求導(dǎo)電性的用途以外。例如,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子也可以用作間隙控制材料(間隔物)。

上述第一導(dǎo)電部在外表面上不具有突起。需要說明的是,在上述第一導(dǎo)電部的外表面上可以具有微小的凹凸。高度低于10nm的凸部不包含在突起中。第一導(dǎo)電部中的高度低于10nm的凸部例如不那么有助于連接電阻的降低。

從防止上述線狀的缺陷導(dǎo)致的不良影響的觀點出發(fā),從進(jìn)一步有效地提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選上述導(dǎo)電性粒子具有第三導(dǎo)電部,在上述第二導(dǎo)電部的外表面上配置有上述第三導(dǎo)電部。上述第三導(dǎo)電部優(yōu)選在外表面上具有突起。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),存在沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷的情況下,晶體線缺陷的數(shù)量優(yōu)選為8個以下,更優(yōu)選為5個以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3個以下。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選在上述第一導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部的晶體線缺陷。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選在上述第二導(dǎo)電部,不存在沿厚度方向貫穿上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選在上述第一導(dǎo)電部不存在晶體線缺陷。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選在上述第二導(dǎo)電部不存在晶體線缺陷。

為了將上述晶體線缺陷在本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子中最適化,需要相對于主要金屬進(jìn)行共析的金屬的比例、鍍敷反應(yīng)速度、鍍敷浴中的ph、溫度等的最適化。

作為不易產(chǎn)生上述導(dǎo)電部中的晶體線缺陷的方法,可列舉ni導(dǎo)電部中的磷含量的增加導(dǎo)致的晶體的微細(xì)化;ni導(dǎo)電部中的硼含量的增加導(dǎo)致的微細(xì)化;鍍敷液中的有機(jī)類光澤劑的添加導(dǎo)致的微細(xì)化;以及金屬類光澤劑的添加導(dǎo)致的微細(xì)化。特別是ni導(dǎo)電部中的磷或硼含量的增加、鍍敷液中的有機(jī)系光澤劑的添加,不產(chǎn)生導(dǎo)電部中的晶體線缺陷的效果高。

作為使鎳鍍敷導(dǎo)電部中的磷或硼含量增加的方法,可列舉降低鍍敷液的ph而減慢鎳鍍敷液的反應(yīng)速度的方法;降低鎳鍍敷液的溫度的方法;提高鎳鍍敷液中的磷類還原劑及硼類還原劑的濃度的方法;提高鎳鍍敷液中的絡(luò)合劑濃度的方法等。這些方法可以使用單獨一種,也可以組合使用兩種以上。

作為上述有機(jī)類光澤劑,可列舉:糖精、萘二磺酸鈉、萘三磺酸鈉、烯丙基磺酸鈉、丙炔基磺酸鈉、丁炔二醇、丙炔醇、香豆素、福爾馬林、乙氧基化聚乙烯亞胺、聚烷基亞胺、聚乙烯亞胺、明膠、糊精、硫脲、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、肉桂酸、煙酸及亞芐基丙酮等。上述有機(jī)類光澤劑可以使用單獨一種,也可以組合使用兩種以上。

作為上述有機(jī)類光澤劑的優(yōu)選的實例,可列舉:乙氧基化聚亞乙基亞胺、聚烷基亞胺、聚亞乙基亞胺、及聚乙二醇等。

并且,作為不易產(chǎn)生上述導(dǎo)電部中的晶體線缺陷的方法,可列舉鍍敷液向金屬穩(wěn)定劑中的添加。通過上述金屬穩(wěn)定劑的添加,鍍敷液的穩(wěn)定性提高,晶體線缺陷少,形成對基材粒子的包覆性好的電鍍膜。

作為上述金屬穩(wěn)定劑,可列舉:鉛化合物、鉍化合物、鉈化合物、及釩化合物等。作為上述金屬穩(wěn)定劑的具體例,可列舉構(gòu)成化合物的金屬(鉛、鉍、鉈、釩)的硫酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽及鹽酸鹽等??紤]對環(huán)境的影響時,優(yōu)選鉍化合物、鉈化合物或釩化合物。

作為不易產(chǎn)生上述導(dǎo)電部中的晶體線缺陷的方法,優(yōu)選在鍍敷前處理的鈀催化劑處理工序中使鈀離子或鈀膠體均勻且致密地吸附于基材粒子。通過均勻且致密地使鈀離子或鈀膠體吸附,基材粒子上的金屬電鍍包覆性提高,在基材粒子和導(dǎo)電部的界面不易產(chǎn)生晶體線缺陷。另外,通過使鈀催化劑液的濃度、處理溫度、及處理時間最適化,可以不易產(chǎn)生導(dǎo)電部中的晶體線缺陷。

作為不易產(chǎn)生上述導(dǎo)電部中的晶體線缺陷的方法,可列舉提高ni導(dǎo)電部的晶體性的方法。通過提高ni導(dǎo)電部中的ni純度,與使用了通常的磷類還原劑及硼類還原劑且含有磷或硼的ni導(dǎo)電部相比,可以極端地使晶體粗大化,可以控制晶體取向。通過使晶體極端地粗大化,可以將成為晶體線缺陷的起點的雜質(zhì)引起的點缺陷抑制到最小限度,可以不易產(chǎn)生導(dǎo)電部中的晶體線缺陷。

作為提高鎳電鍍導(dǎo)電部中的ni純度的方法,優(yōu)選使用不含有磷類還原劑及硼類還原劑的無電解鎳鍍敷液的方法。作為不含有磷類還原劑及硼類還原劑的還原劑,可列舉3價的鈦化合物、及肼化合物等。作為上述還原劑的具體例,可列舉三氯化鈦、硫酸肼、及肼一水合物等。

作為不易產(chǎn)生上述導(dǎo)電部中的沿厚度方向貫穿上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷的方法,優(yōu)選使微晶尺寸不同的導(dǎo)電層制成疊層結(jié)構(gòu)的方法。通過在第一導(dǎo)電部形成微晶尺寸小的導(dǎo)電層,并形成與第一導(dǎo)電部相比微晶尺寸大的第二導(dǎo)電部,可以不易產(chǎn)生沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的晶體線缺陷。并且,通過在第一導(dǎo)電部形成微晶尺寸小的導(dǎo)電層,并形成與第一導(dǎo)電部相比微晶尺寸大的第二導(dǎo)電部,并形成與第二導(dǎo)電部相比微晶尺寸小的第三導(dǎo)電部,可以不易產(chǎn)生沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部和上述第三導(dǎo)電部的晶體線缺陷。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部的厚度優(yōu)選為10nm以上,更優(yōu)選為20nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選超過20nm,特別優(yōu)選為25nm以上。上述第一導(dǎo)電部的厚度的上限沒有特別限定。上述第一導(dǎo)電部的厚度可以為1000nm以下,也可以為500nm以下。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度優(yōu)選為50以上,更優(yōu)選為100以上。上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度的上限沒有特別限定,上述第一導(dǎo)電部越硬越好。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度高于上述第二導(dǎo)電部的維氏硬度。在該情況下,從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度和上述第二導(dǎo)電部的維氏硬度之差的絕對值優(yōu)選為10以上,更優(yōu)選為50以上。上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度和上述第二導(dǎo)電部的維氏硬度之差的絕對值的上限沒有特別限定。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度高于上述第三導(dǎo)電部的維氏硬度。在該情況下,從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度和上述第三導(dǎo)電部的維氏硬度之差的絕對值優(yōu)選為10以上,更優(yōu)選為50以上。上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度和上述第三導(dǎo)電部的維氏硬度之差的絕對值的上限沒有特別限定。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部優(yōu)選含有鎳。含有鎳的導(dǎo)電部包括含有鎳合金的導(dǎo)電部。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),將上述導(dǎo)電性粒子被壓縮了10%時的壓縮彈性模量(10%k值)優(yōu)選為1500n/mm2以上,更優(yōu)選為3500n/mm2以上,優(yōu)選為80000n/mm2以下,更優(yōu)選為60000n/mm2以下。

上述導(dǎo)電性粒子的上述壓縮彈性模量(10%k值)可以如下地測定。

使用微壓縮試驗機(jī),在圓柱(直徑100μm、金剛石制)的平滑壓子端面,在25℃、壓縮速度0.3mn/秒、及最大試驗負(fù)載20mn的條件下,對導(dǎo)電性粒子進(jìn)行壓縮。測定此時的負(fù)載值(n)及壓縮變位(mm)??梢杂傻玫降臏y定值,利用下述式求出上述壓縮彈性模量。作為上述微壓縮試驗機(jī),可使用例如fischer株式會社制造的“fischerscopeh-100”等。

10%k值(n/mm2)=(3/21/2)·f·s-3/2·r-1/2

f:導(dǎo)電性粒子進(jìn)行了10%壓縮變形時的負(fù)載值(n)

s:導(dǎo)電性粒子進(jìn)行了10%壓縮變形時的壓縮變位(mm)

r:導(dǎo)電性粒子的半徑(mm)

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),多個上述突起的平均高度優(yōu)選為5nm以上,更優(yōu)選為10nm以上,優(yōu)選為1000nm以下,更優(yōu)選為500nm以下。

上述突起的平均高度為1個導(dǎo)電性粒子中所含的多個突起的高度的平均。沿上述突起的高度表示連結(jié)導(dǎo)電性粒子的中心和突起前端的線(圖1所示的虛線l1)上,從設(shè)想沒有突起時的導(dǎo)電部的假想線(圖1所示的虛線l2)上(設(shè)想沒有突起時的球狀的導(dǎo)電性粒子的外表面上)至突起前端的距離。即,在圖1中,表示從虛線l1和虛線l2的交點至突起前端的距離。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述導(dǎo)電性粒子中位于最外側(cè)的導(dǎo)電部的外表面的總表面積100%中,具有突起的部分的表面積優(yōu)選為5%以上,更優(yōu)選為25%以上,優(yōu)選為98%以下,更優(yōu)選為70%以下。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部的外表面的總表面積100%中,上述具有突起的部分的表面積優(yōu)選為5%以上,更優(yōu)選為25%以上,優(yōu)選為98%以下,更優(yōu)選為70%以下。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部的外表面的總表面積100%中,上述具有突起的部分的表面積優(yōu)選為5%以上,更優(yōu)選為25%以上,優(yōu)選為98%以下,更優(yōu)選為70%以下。

從有效地提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),上述導(dǎo)電性粒子的負(fù)載值1mn中的變形率優(yōu)選為3%以上,更優(yōu)選為30%以上,優(yōu)選為60%以下,更優(yōu)選為36%以下。從有效地提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),上述導(dǎo)電性粒子在負(fù)載值5mn下的變形率優(yōu)選為10%以上,更優(yōu)選為45%以上,優(yōu)選為70%以下,更優(yōu)選為55%以下。從有效地提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),上述導(dǎo)電性粒子在負(fù)載值1mn下的壓縮恢復(fù)率優(yōu)選為5%以上,更優(yōu)選為8%以上,優(yōu)選為80%以下,更優(yōu)選為15%以下。從有效地提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),上述導(dǎo)電性粒子在負(fù)載值5mn下的壓縮恢復(fù)率優(yōu)選為5%以上,更優(yōu)選為25%以上,優(yōu)選為60%以下,更優(yōu)選為35%以下。

導(dǎo)電性粒子的變形率及壓縮恢復(fù)率可以如下地測定。

在試樣臺上散布導(dǎo)電性粒子。對1個所散布的導(dǎo)電性粒子,使用微壓縮試驗機(jī),在圓柱(直徑100μm、金剛石制)的平滑壓子端面,在導(dǎo)電性粒子的中心方向,于25℃下,對導(dǎo)電性粒子施加1mn或5mn(反彈負(fù)載值)。其后,除荷至原點用負(fù)載值(0.40mn)。負(fù)載速度設(shè)為0.33mn/秒。其后,進(jìn)行除荷至原點用負(fù)載值(0.40mn)。測定期間的負(fù)載-壓縮變位。作為上述微壓縮試驗機(jī),可使用例如fischer株式會社制造的“fischerscopeh-100”等。

壓縮恢復(fù)率(%)=[(l1-l2)/l1]×100

l1:從給予負(fù)載時的原點用負(fù)載值至反彈負(fù)載值的壓縮變位

l2:從釋放負(fù)載時的反彈負(fù)載值至原點用負(fù)載值的除荷變位

壓縮變形率(%)=l1/d×100

l1:從施加負(fù)載時的原點用負(fù)載值至反彈負(fù)載值的壓縮變位

d:導(dǎo)電性粒子的直徑

以下,通過一邊參照附圖、一邊說明本發(fā)明的具體的實施方式及實施例來明確本發(fā)明。需要說明的是,參照的附圖中,圖示的方便上,大小及厚度等根據(jù)實際的大小及厚度適當(dāng)變更。各實施方式中的不同的部分構(gòu)成可以適當(dāng)取代而組合。

圖1是表示本發(fā)明的第一實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

如圖1所示,導(dǎo)電性粒子1具有:基材粒子2、第一導(dǎo)電部3(導(dǎo)電層)、第二導(dǎo)電部4(導(dǎo)電層)、絕緣性物質(zhì)5。導(dǎo)電性粒子1中,形成多層的導(dǎo)電部。

在導(dǎo)電性粒子1中,通過透射型電子顯微鏡的觀察,在第一導(dǎo)電部3和第二導(dǎo)電部4,不存在沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3和第二導(dǎo)電部4的晶體線缺陷,或者存在10個以下沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3和第二導(dǎo)電部4的晶體線缺陷。

第一導(dǎo)電部3配置于基材粒子2的外表面上。第一導(dǎo)電部3與基材粒子2相接。在基材粒子2和第二導(dǎo)電部4之間配置有第一導(dǎo)電部3。第二導(dǎo)電部4配置于第一導(dǎo)電部3的外表面上。第二導(dǎo)電部4與第一導(dǎo)電部3相接。導(dǎo)電性粒子1為由第一導(dǎo)電部3及第二導(dǎo)電部4對基材粒子2的外表面進(jìn)行了包覆而成的包覆粒子。第二導(dǎo)電部4為位于導(dǎo)電性粒子1中的最外側(cè)的導(dǎo)電部。在第二導(dǎo)電部4的外表面上未配置其它導(dǎo)電部。

導(dǎo)電性粒子1在第一導(dǎo)電部3的外表面上不具有突起。導(dǎo)電性粒子1在第二導(dǎo)電部4的外表面上具有多個突起1a。第一導(dǎo)電部3在外表面上不具有突起。第一導(dǎo)電部的外表面形狀為球狀。第二導(dǎo)電部4在外表面上具有多個突起4a。突起1a、突起4a為多個。

突起1a、突起4a的形狀為球體的一部分。

需要說明的是,對第二導(dǎo)電部4的外表面進(jìn)行防銹處理。導(dǎo)電性粒子1在第二導(dǎo)電部4的外表面上形成有未圖示的防銹膜。

導(dǎo)電性粒子1具有配置于第二導(dǎo)電部4的外表面上的絕緣性物質(zhì)5。第二導(dǎo)電部4的外表面的至少一部分區(qū)域由絕緣性物質(zhì)5包覆。絕緣性物質(zhì)5由具有絕緣性的材料形成,為絕緣性粒子。如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以具有配置于第二導(dǎo)電部外表面上的絕緣性物質(zhì)。

圖2是表示本發(fā)明的第二實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

如圖2所示、導(dǎo)電性粒子1a具有:基材粒子2、第一導(dǎo)電部3a(導(dǎo)電層)、第二導(dǎo)電部4a(導(dǎo)電層)。

導(dǎo)電性粒子1a中,在采用透射型電子顯微鏡進(jìn)行的觀察中,在第一導(dǎo)電部3a和第二導(dǎo)電部4a,不存在沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3a和第二導(dǎo)電部4a的晶體線缺陷,或者存在10個以下沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3a和第二導(dǎo)電部4a的晶體線缺陷。

第一導(dǎo)電部3a配置于基材粒子2的外表面上。第一導(dǎo)電部3a與基材粒子2相接。在基材粒子2和第二導(dǎo)電部4a之間配置有第一導(dǎo)電部3a。第二導(dǎo)電部4a配置于第一導(dǎo)電部3a的外表面上。第二導(dǎo)電部4a與第一導(dǎo)電部3a相接。第二導(dǎo)電部4a為位于導(dǎo)電性粒子1a中的最外側(cè)的導(dǎo)電部。在第二導(dǎo)電部4a的外表面上未配置其它導(dǎo)電部。

導(dǎo)電性粒子1a在第一導(dǎo)電部3a的外表面上不具有突起。導(dǎo)電性粒子1a在第二導(dǎo)電部4a的外表面上具有多個突起1aa。第一導(dǎo)電部3a在外表面上不具有突起。第一導(dǎo)電部3a的外表面形狀為球狀。第二導(dǎo)電部4a在外表面上具有多個突起4aa。突起1aa、突起4aa為多個。

突起1aa、4aa的形狀為縱橫比為1.5以上的形狀。如上所述突起的形狀沒有特別限定。

需要說明的是,對第二導(dǎo)電部4a的外表面進(jìn)行了防銹處理。導(dǎo)電性粒子1a在第二導(dǎo)電部4a的外表面上形成有未圖示的防銹膜。

導(dǎo)電性粒子1a在第二導(dǎo)電部4a的外表面上不具有絕緣性物質(zhì)。如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以在第二導(dǎo)電部的外表面上不具有絕緣性物質(zhì)。

圖3是表示本發(fā)明的第三實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

如圖3所示,導(dǎo)電性粒子1b具有:基材粒子2、第一導(dǎo)電部3b(導(dǎo)電層)、第二導(dǎo)電部4b(導(dǎo)電層)、第三導(dǎo)電部6b(導(dǎo)電層)、絕緣性物質(zhì)5。

如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以具有第三導(dǎo)電部。

在導(dǎo)電性粒子1b中,在采用透射型電子顯微鏡進(jìn)行的觀察中,在第一導(dǎo)電部3b和第二導(dǎo)電部4b,不存在沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3b和第二導(dǎo)電部4b的晶體線缺陷,或者存在10個以下沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3b和第二導(dǎo)電部4b的晶體線缺陷。沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3b和第二導(dǎo)電部4b的晶體線缺陷可以為沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部3b、第二導(dǎo)電部4b和第三導(dǎo)電部6b的晶體線缺陷,也可以為沿厚度方向沒有貫穿第一導(dǎo)電部3b、第二導(dǎo)電部4b和第三導(dǎo)電部6b的晶體線缺陷。

第一導(dǎo)電部3b配置于基材粒子2的外表面上。第一導(dǎo)電部3b與基材粒子2相接。在基材粒子2和第二導(dǎo)電部4b之間配置有第一導(dǎo)電部3b。第二導(dǎo)電部4b配置于第一導(dǎo)電部3b的外表面上。第二導(dǎo)電部4b與第一導(dǎo)電部3b相接。在第一導(dǎo)電部3b和第三導(dǎo)電部6b之間配置有第二導(dǎo)電部4b。第三導(dǎo)電部6b配置于第二導(dǎo)電部4b的外表面上。第三導(dǎo)電部6b與第二導(dǎo)電部4b相接。第三導(dǎo)電部6b為導(dǎo)電性粒子1b中的位于最外側(cè)的導(dǎo)電部。在第三導(dǎo)電部6b的外表面上未配置其它導(dǎo)電部。

導(dǎo)電性粒子1b在第一導(dǎo)電部3b的外表面上不具有突起。導(dǎo)電性粒子1b在第三導(dǎo)電部6b的外表面上具有多個突起1ba。第一導(dǎo)電部3b在外表面上不具有突起。第一導(dǎo)電部3b的外表面形狀為球狀。第二導(dǎo)電部4b在外表面上具有多個突起4ba。第三導(dǎo)電部6b在外表面上具有多個突起6ba。突起1ba、4ba、6ba為多個。

需要說明的是,對第三導(dǎo)電部6b的外表面進(jìn)行防銹處理。導(dǎo)電性粒子1b在第三導(dǎo)電部6b的外表面上形成未圖示的防銹膜。

導(dǎo)電性粒子1b具有配置于第三導(dǎo)電部6b的外表面上的絕緣性物質(zhì)5。第三導(dǎo)電部6b的外表面的至少一部分的區(qū)域由絕緣性物質(zhì)5進(jìn)行了包覆。如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以具有配置于第三導(dǎo)電部外表面上的絕緣性物質(zhì)。

另外,圖5表示本發(fā)明的一個實施方式的導(dǎo)電性粒子的剖面圖像。

圖7是表示現(xiàn)有的導(dǎo)電性粒子的剖面圖。

如圖7所示,導(dǎo)電性粒子101具有:基材粒子102、第一導(dǎo)電部103、第二導(dǎo)電部104、絕緣性物質(zhì)105。第一導(dǎo)電部103配置于基材粒子102的外表面上。第二導(dǎo)電部104配置于第一導(dǎo)電部103的外表面上。導(dǎo)電性粒子101在第二導(dǎo)電部104外表面上具有多個突起101a。第二導(dǎo)電部104在外表面上具有多個突起104a。突起101a、104a為多個。導(dǎo)電性粒子101具有配置于第二導(dǎo)電部104的外表面上的絕緣性物質(zhì)105。

在導(dǎo)電性粒子101中,通過透射型電子顯微鏡的觀察,在第一導(dǎo)電部103和第二導(dǎo)電部104,沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部103和上述第二導(dǎo)電部104的晶體線缺陷x存在超過10個。因此,使用導(dǎo)電性粒子101對電極間進(jìn)行電連接時,導(dǎo)通可靠性及絕緣可靠性變低。

另外,圖8表示現(xiàn)有的導(dǎo)電性粒子的剖面圖像。

以下,說明導(dǎo)電性粒子的詳細(xì)情況。需要說明的是,在以下的說明中,“(甲基)丙烯”是指“丙烯”和“甲基丙烯”的一個或兩者,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”的一個或兩者。

[基材粒子]

作為上述基材粒子,可列舉樹脂粒子、除金屬粒子之外的無機(jī)粒子、有機(jī)無機(jī)雜化粒子及金屬粒子等。上述基材粒子優(yōu)選為除金屬粒子之外的基材粒子,更優(yōu)選為樹脂粒子、除金屬粒子之外的無機(jī)粒子或有機(jī)無機(jī)雜化粒子。上述基材粒子可以具有芯和配置于該芯的表面上的殼,可以為芯殼粒子。上述芯可以為有機(jī)芯,上述殼可以為無機(jī)殼。

上述基材粒子進(jìn)一步優(yōu)選為樹脂粒子或有機(jī)無機(jī)雜化粒子,可以為樹脂粒子,也可以為有機(jī)無機(jī)雜化粒子。通過使用這些優(yōu)選的基材粒子,在電極間的電連接中可得到更進(jìn)一步適合的導(dǎo)電性粒子。

在將上述使用導(dǎo)電性粒子電極間進(jìn)行連接時,通過將上述導(dǎo)電性粒子配置于電極間之后進(jìn)行壓接,使上述導(dǎo)電性粒子壓縮?;牧W訛闃渲W踊蛴袡C(jī)無機(jī)雜化粒子時,在上述壓接時上述導(dǎo)電性粒子容易變形,導(dǎo)電性粒子和電極的接觸面積變大。因此,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。

作為用于形成上述樹脂粒子的樹脂,優(yōu)選使用各種有機(jī)物。作為用于形成上述樹脂粒子的樹脂,可列舉例如:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚異丁烯、聚丁二烯等聚烯烴樹脂;聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸酯等丙烯酸類樹脂;聚對苯二甲酸亞烷二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、苯并胍胺甲醛樹脂、尿素甲醛樹脂、酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、尿素樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚砜、聚苯醚、聚縮醛、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚砜、及使一種或兩種以上的具有烯屬不飽和基團(tuán)的各種聚合性單體聚合而得到的聚合物等。可以設(shè)計并合成具有適于導(dǎo)電材料的任意的壓縮時的物性的樹脂粒子,且可以將基材粒子的硬度容易地控制在優(yōu)選的范圍,因此,用于形成上述樹脂粒子的樹脂優(yōu)選為使一種或兩種以上的具有多個烯屬不飽和基團(tuán)的聚合性單體聚合而成的聚合物。

在使具有烯屬不飽和基團(tuán)的單體聚合而得到上述樹脂粒子的情況下,作為上述具有烯屬不飽和基團(tuán)的單體,可列舉非交聯(lián)性的單體和交聯(lián)性的單體。

作為上述非交聯(lián)性的單體,可列舉例如:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯類單體;(甲基)丙烯酸、馬來酸酐、馬來酸酐等含羧基的單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含氧原子的(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯腈等含腈單體;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚類;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯類;乙烯、丙烯、異戊二烯、丁二烯等不飽和烴;三氟甲基(甲基)丙烯酸酯、五氟乙基(甲基)丙烯酸酯、氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含鹵素的單體等。

作為上述交聯(lián)性的單體,可列舉例如:四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯類;(異)氰脲酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷單體等。

通過使上述具有烯屬不飽和基團(tuán)的聚合性單體利用公知的方法進(jìn)行聚合,可以得到上述樹脂粒子。作為該方法,可列舉例如:在自由基聚合引發(fā)劑的存在下進(jìn)行懸浮聚合的方法,以及使用非交聯(lián)的種粒子與自由基聚合引發(fā)劑一起使單體溶脹并進(jìn)行聚合的方法等。

在上述基材粒子為除金屬粒子之外的無機(jī)粒子或有機(jī)無機(jī)雜化粒子的情況下,作為用于形成上述基材粒子的無機(jī)物,可列舉二氧化硅、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯及炭黑等。上述無機(jī)物優(yōu)選不是金屬。作為由上述二氧化硅形成的粒子,沒有特別限定,可列舉例如通過將具有2個以上水解性的烷氧基甲硅烷基的硅化合物進(jìn)行水解而形成交聯(lián)聚合物粒子之后,根據(jù)需要進(jìn)行燒成而得到的粒子。作為上述有機(jī)無機(jī)雜化粒子,可列舉例如由交聯(lián)的烷氧基甲硅烷基聚合物和丙烯酸樹脂形成的有機(jī)無機(jī)雜化粒子等。

上述有機(jī)無機(jī)雜化粒子優(yōu)選為具有芯和配置于該芯的表面上的殼的芯殼型的有機(jī)無機(jī)雜化粒子。上述芯優(yōu)選為有機(jī)芯。上述殼優(yōu)選為無機(jī)殼。從有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),上述基材粒子優(yōu)選為具有有機(jī)芯和配置于上述有機(jī)芯的表面上的無機(jī)殼的有機(jī)無機(jī)雜化粒子。

作為用于形成上述有機(jī)芯的材料,可列舉用于形成上述的樹脂粒子的樹脂等。

作為用于形成上述無機(jī)殼的材料,可列舉用于形成上述的基材粒子的無機(jī)物。用于形成上述無機(jī)殼的材料優(yōu)選為二氧化硅。上述無機(jī)殼優(yōu)選通過在上述芯的表面上利用溶膠凝膠法將金屬醇鹽制成殼狀物,然后,對該殼狀物進(jìn)行燒成而形成。上述金屬醇鹽優(yōu)選為硅烷醇鹽。上述無機(jī)殼優(yōu)選由硅烷醇鹽形成。

在上述基材粒子為金屬粒子的情況下,作為用于形成該金屬粒子的金屬,可列舉銀、銅、鎳、硅、金及鈦等。但是,上述基材粒子優(yōu)選不是金屬粒子。

上述芯的粒徑優(yōu)選為0.5μm以上,更優(yōu)選為1μm以上,優(yōu)選為500μm以下,更優(yōu)選為100μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為50μm以下,特別優(yōu)選為20μm以下,最優(yōu)選為10μm以下。上述芯的粒徑為上述下限以上及上述上限以下時,在電極間的電連接中可得到更進(jìn)一步優(yōu)選的導(dǎo)電性粒子,可以將基材粒子優(yōu)選用于導(dǎo)電性粒子的用途。例如,上述芯的粒徑為上述下限以上及上述上限以下時,在將上述使用導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行連接的情況下,導(dǎo)電性粒子和電極的接觸面積充分地變大,且在形成導(dǎo)電層時不易形成凝集的導(dǎo)電性粒子。另外,經(jīng)由導(dǎo)電性粒子而連接的電極間的間隔不會過大,且導(dǎo)電層不易從基材粒子的表面剝離。

就上述芯的粒徑而言,在上述芯為正球狀的情況下是指直徑,在上述芯為正球狀以外的形狀的情況下是指最大直徑。另外,芯的粒徑是指利用任意的粒徑測定裝置測定了芯的平均粒徑。例如可以利用使用了激光光散射、電阻值變化、攝像后的圖像分析等原理的粒度分布測定機(jī)。

上述殼的厚度優(yōu)選為100nm以上,更優(yōu)選為200nm以上,優(yōu)選為5μm以下,更優(yōu)選為3μm以下。上述殼的厚度為上述下限以上及上述上限以下時,在電極間的電連接中可得到更進(jìn)一步優(yōu)選的導(dǎo)電性粒子,可以將基材粒子優(yōu)選用于導(dǎo)電性粒子的用途。上述殼的厚度為1個基材粒子的平均厚度。通過溶膠凝膠法的控制,可以控制上述殼的厚度。

上述基材粒子的粒徑優(yōu)選為0.1μm以上,更優(yōu)選為0.5μm以上,更進(jìn)一步優(yōu)選為1μm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為1.5μm以上,特別優(yōu)選為2μm以上,優(yōu)選為1000μm以下,更優(yōu)選為500μm以下,更進(jìn)一步優(yōu)選為300μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為100μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為50μm以下,進(jìn)一步一層優(yōu)選為30μm以下,特別優(yōu)選為5μm以下,最優(yōu)選為3μm以下。上述基材粒子的粒徑為上述下限以上時,導(dǎo)電性粒子和電極的接觸面積變大,因此,電極間的導(dǎo)通可靠性更進(jìn)一步提高,經(jīng)由導(dǎo)電性粒子而連接的電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。并且,在基材粒子的表面通過無電解鍍敷形成導(dǎo)電部時不易凝集,不易形成凝集的導(dǎo)電性粒子?;牧W拥钠骄綖樯鲜錾舷抟韵聲r,導(dǎo)電性粒子容易充分地壓縮,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低,并且電極間的間隔變窄。

就上述基材粒子的粒徑而言,在基材粒子為正球狀的情況下表示直徑,在基材粒子不為正球狀的情況下表示最大徑。

[導(dǎo)電部]

上述導(dǎo)電性粒子具有上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部作為上述導(dǎo)電部。作為上述導(dǎo)電部、上述第一導(dǎo)電部及上述第二導(dǎo)電部所含的金屬,可列舉:鎳、金、銀、銅、鉑、鋅、鐵、錫、鉛、鋁、銥、鈷、銦、鈀、銠、釕、鉻、鈦、銻、鉍、鉈、鍺、鎘、硅、鎢、鉬及錫摻雜氧化銦(ito)等。這些金屬可以使用單獨一種,也可以組合使用兩種以上。

從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),優(yōu)選上述第一導(dǎo)電部含有金、銅、鎳或鈀,優(yōu)選含有鎳。從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),優(yōu)選上述第二導(dǎo)電部含有金、銅、鎳或鈀、釕,優(yōu)選含有鎳。從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻的觀點出發(fā),優(yōu)選上述第三導(dǎo)電部含有金、銅、鎳或鈀、釕,優(yōu)選含有鎳。

在含有鎳的導(dǎo)電部中,不僅包含僅使用鎳作為金屬的情況,而且也包含使用鎳和其它金屬的情況。上述含有鎳的導(dǎo)電部可以為鎳合金部。

上述含有鎳的導(dǎo)電部優(yōu)選含有鎳作為主要金屬。上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,鎳的含量(平均含量)優(yōu)選為50重量%以上。上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,鎳的含量優(yōu)選為65重量%以上,更優(yōu)選為80重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90重量%以上。鎳的含量為上述下限以上時,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。

上述含有鎳的導(dǎo)電部優(yōu)選含有銅、鎢或鉬,更優(yōu)選含有鎢或鉬。通過使用銅、鎢或鉬,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,銅的含量、鎢的含量及鉬的含量優(yōu)選為0.1重量%以上,更優(yōu)選為5重量%以上,優(yōu)選為20重量%以下,更優(yōu)選為10重量%以下。銅的含量、鎢的含量及鉬的含量為上述下限以上及上述上限以下時,電極間的連接電阻有效地變低。

從更進(jìn)一步降低電極間的連接電阻的觀點出發(fā),優(yōu)選上述含有鎳的導(dǎo)電部含有磷或硼,更優(yōu)選含有磷。上述含有鎳的導(dǎo)電部可以含有硼。上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,磷的含量及硼的含量優(yōu)選超過0重量%,更優(yōu)選為0.1重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2重量%以上,優(yōu)選為20重量%以下,更優(yōu)選為15重量%以下。磷的含量及硼的含量為上述下限以上及上述上限以下時,連接電阻更進(jìn)一步變低。

為了更進(jìn)一步降低電極間的連接電阻、且更進(jìn)一步提高高溫高濕下的電極間的連接可靠性,上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,磷的含量更優(yōu)選為低于15重量%。從使電極間的較低的連接電阻和高溫高濕下的電極間較高的連接可靠性這兩者有效地顯現(xiàn)的觀點出發(fā),上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,磷的含量超過0重量%,更優(yōu)選為0.1重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為2重量%以上。磷的含量為上述下限以上時,連接電阻更進(jìn)一步變低。從更進(jìn)一步降低連接電阻的觀點出發(fā),上述含有鎳的導(dǎo)電部100重量%中,磷的含量優(yōu)選為13重量%以下,更優(yōu)選為11重量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3重量%以下。

上述第一導(dǎo)電部及上述第二導(dǎo)電部含有鎳,在上述含有鎳的導(dǎo)電層的第一導(dǎo)電部中,磷的平均含量為5重量%以下,在上述含有鎳的第二導(dǎo)電部中,磷的平均含量優(yōu)選為5重量%以上。上述第三導(dǎo)電部優(yōu)選含有鎳。在上述含有鎳的第三導(dǎo)電部中,磷的平均含量優(yōu)選為5重量%以上。第一導(dǎo)電部中的磷的平均含量可以為低于5重量%。第二導(dǎo)電部中的磷的平均含量可以超過5重量%。第三導(dǎo)電部中的磷的平均含量可以超過5重量%。

從在酸的存在下更進(jìn)一步不易產(chǎn)生導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中磷的平均含量優(yōu)選為5重量%以上。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中的磷的含量優(yōu)選為20重量%以下。

從在酸的存在下更進(jìn)一步不易產(chǎn)生導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中磷的平均含量優(yōu)選為5重量%以上。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中的磷的含量優(yōu)選為20重量%以下。

從有效地抑制在酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中的磷的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中的磷的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

從有效地在抑制酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中的磷的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中的磷的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

不易產(chǎn)生晶體線缺陷且從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中的磷的平均含量優(yōu)選為5重量%以下。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中的磷的含量優(yōu)選為3重量%以下。

另外,上述第一導(dǎo)電部及上述第二導(dǎo)電部含有鎳,在上述含有鎳的導(dǎo)電層的第一導(dǎo)電部中,硼的平均含量為3重量%以下,在上述含有鎳的第二導(dǎo)電部中,硼的平均含量優(yōu)選為3重量%以上。優(yōu)選上述第三導(dǎo)電部含有鎳。在上述含有鎳的第三導(dǎo)電部中,硼的平均含量優(yōu)選為3重量%以上。第一導(dǎo)電部中的硼的平均含量可以為低于3重量%。第二導(dǎo)電部中的硼的平均含量可以超過3重量%。第三導(dǎo)電部中的硼的平均含量可以超過3重量%。

從在酸的存在下更進(jìn)一步不易產(chǎn)生導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中硼的平均含量優(yōu)選為3重量%以上。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中磷的含量優(yōu)選為20重量%以下,上述第二導(dǎo)電部中的硼的含量優(yōu)選為20重量%以下。

從在酸的存在下更進(jìn)一步不易產(chǎn)生導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中硼的平均含量優(yōu)選為3重量%以上。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中磷的含量優(yōu)選為20重量%以下,上述第三導(dǎo)電部中的硼的含量優(yōu)選為20重量%以下。

從有效地抑制在酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中的硼的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中的硼的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

從有效地抑制在酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中的硼的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中的硼的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

從不易產(chǎn)生晶體線缺陷且更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中硼的平均含量優(yōu)選為3重量%以下。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中的硼的含量優(yōu)選為2重量%以下。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中的鎢的平均含量優(yōu)選為1重量%以上。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中的鎢的含量優(yōu)選為30重量%以下。

從有效地抑制在酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部中鎢的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中鎢的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

從有效地抑制在酸的存在下導(dǎo)電層的腐蝕的觀點出發(fā),上述第三導(dǎo)電部中鎢的平均含量優(yōu)選比上述第一導(dǎo)電部中鎢的平均含量多,優(yōu)選多1重量%以上。

從有效地進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部中鎢的平均含量優(yōu)選比上述導(dǎo)電部(導(dǎo)電層)的整體的區(qū)域中鎢的平均含量多,優(yōu)選多0.5重量%以上。

作為控制上述導(dǎo)電部中的鎳、硼及磷的含量的方法,可列舉例如:在通過無電解鍍鎳形成導(dǎo)電部時,控制鎳鍍敷液的ph的方法;在通過無電解鎳鍍敷形成導(dǎo)電部時,調(diào)整含硼的還原劑的濃度的方法;在通過無電解鎳電鍍形成導(dǎo)電部時,對含磷的還原劑的濃度進(jìn)行調(diào)整的方法;以及對鎳鍍敷液中的鎳濃度進(jìn)行調(diào)整的方法等。

上述第一導(dǎo)電部的厚度、上述第二導(dǎo)電部及上述第三導(dǎo)電部的各厚度分別優(yōu)選為10nm以上,更優(yōu)選為20nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為30nm以上,特別優(yōu)選為100nm以上,優(yōu)選為500nm以下,更優(yōu)選為300nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為200nm以下,特別優(yōu)選為150nm以下。上述第一導(dǎo)電部的厚度、上述第二導(dǎo)電部及上述第三導(dǎo)電部的厚度為上述下限以上及上述上限以下時,電極表面的氧化被膜更進(jìn)一步有效地被除去,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。上述厚度表示導(dǎo)電性粒子中的上述第一導(dǎo)電部的平均厚度、上述第二導(dǎo)電部的平均厚度及上述第三導(dǎo)電部的平均厚度。

上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的合計厚度分別優(yōu)選為30nm以上,更優(yōu)選為50nm以上,優(yōu)選為1000nm以下,更優(yōu)選為500nm以下。上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部的合計厚度為上述下限以上及上述上限以下時,電極表面的氧化被膜更進(jìn)一步有效地被除去,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。

上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部上述第三導(dǎo)電部的合計厚度分別優(yōu)選為30nm以上,更優(yōu)選為50nm以上,進(jìn)一步優(yōu)選為60nm以上,優(yōu)選為1000nm以下,更優(yōu)選為650nm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為500nm以下。上述第一導(dǎo)電部和上述第二導(dǎo)電部上述第三導(dǎo)電部的合計厚度為上述下限以上及上述上限以下時,電極表面的氧化被膜更進(jìn)一步有效地被除去,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。

上述導(dǎo)電性粒子的粒徑優(yōu)選為0.5μm以上,更優(yōu)選為1.0μm以上,優(yōu)選為100μm以下,更優(yōu)選為20μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為4.0μm以下,特別優(yōu)選為5.0μm以下。上述導(dǎo)電性粒子的粒徑為上述下限以上及上述上限以下時,在使用導(dǎo)電性粒子對電極間進(jìn)行連接的情況下,導(dǎo)電性粒子和電極的接觸面積充分地變大,且在形成導(dǎo)電部時不易形成凝集的導(dǎo)電性粒子。另外,經(jīng)由導(dǎo)電性粒子而連接的電極間的間隔不會過大,且導(dǎo)電部不易從基材粒子的表面剝離。

就上述導(dǎo)電性粒子的粒徑而言,在導(dǎo)電性粒子為正球狀的情況下表示直徑,在導(dǎo)電性粒子不是正球狀的情況下表示最大直徑。

位于導(dǎo)電部最外側(cè)的最外層優(yōu)選為金層、鎳層、鈀層、銅層或含有錫和銀的合金層,更優(yōu)選為金層或鈀層,特別優(yōu)選為金層。在最外層為這些優(yōu)選的導(dǎo)電部的情況下,電極間的連接電阻更進(jìn)一步變低。另外,在最外層為金層的情況下,耐腐蝕性更進(jìn)一步提高。

在粒子的表面上形成導(dǎo)電部的方法沒有特別限定。作為形成導(dǎo)電部的方法,可列舉例如:通過無電解鍍敷的方法,通過電鍍的方法,通過物理的蒸鍍的方法,以及在粒子的表面涂敷含有金屬粉末或含有金屬粉末和粘合劑的糊劑的方法等。其中,由于導(dǎo)電部的形成簡便,因此,優(yōu)選通過無電解鍍敷的方法。作為上述通過物理的蒸鍍的方法,可列舉真空蒸鍍、離子噴鍍及離子濺射等方法。

另外,在形成第一導(dǎo)電部時,通過對碳納米管進(jìn)行復(fù)合鍍敷,可以不易開裂。

作為在第二導(dǎo)電部及第三導(dǎo)電部形成突起的方法,可列舉:使用還原劑通過金屬絡(luò)合物的還原反應(yīng)而生成金屬核,通過將金屬核吸附于導(dǎo)電部而形成析出突起的方法;將金屬芯材或無機(jī)芯材添加于鍍敷液中,通過復(fù)合鍍敷而形成復(fù)合突起的方法等。

在更進(jìn)一步降低電極間的連接電阻、且更進(jìn)一步提高高溫高濕下電極間的連接可靠性的觀點方面,優(yōu)選使用還原劑通過金屬絡(luò)合物的還原反應(yīng)而生成金屬核,通過使金屬核吸附于導(dǎo)電部而形成析出突起的方法。

通過無電解電鍍形成的方法中,一般而言,進(jìn)行催化劑化工序和無電解鍍敷工序。以下,對通過無電解鍍敷在樹脂粒子表面形成含有鎳和磷的合金鍍敷層的方法的一個例子進(jìn)行說明。

在上述催化劑化工序中,使作為用于通過無電解鍍敷形成鍍敷層的起點的催化劑形成于樹脂粒子的表面。

作為在樹脂粒子的表面形成上述催化劑的方法,可列舉例如:在含有氯化鈀和氯化錫的溶液中添加樹脂粒子,然后,利用酸溶液或堿溶液使樹脂粒子的表面活化,使鈀析出于樹脂粒子的表面的方法;以及在含有硫酸鈀和氨基吡啶的溶液中添加樹脂粒子,然后,利用含有還原劑的溶液使樹脂粒子的表面活化,使鈀析出于樹脂粒子的表面的方法等。作為上述還原劑,優(yōu)選使用含磷的還原劑。另外,作為上述還原劑,通過使用含硼的還原劑,可以形成含有硼的導(dǎo)電層。

在上述無電解鍍敷工序中,優(yōu)選使用含有含鎳化合物及上述含磷還原劑的鎳鍍敷浴。通過在鎳鍍敷浴中浸漬樹脂粒子,可以使鎳在表面形成有催化劑的樹脂粒子表面析出,可以形成含有鎳和磷的導(dǎo)電層。

作為上述含鎳的化合物,可列舉硫酸鎳及氯化鎳等。上述含鎳的化合物優(yōu)選為鎳鹽。

作為上述含磷的還原劑,可列舉次亞磷酸鈉等。作為上述含硼的還原劑,可列舉二甲基胺硼烷、氫化硼鈉及氫化硼鉀等。

在通過無電解鍍敷形成的方法中,一般而言,進(jìn)行催化劑化工序和無電解鍍敷工序。以下,對通過無電解鍍敷在樹脂粒子的表面形成含有鎳的合金電鍍層及第二在導(dǎo)電部的外表面上形成突起的方法的實例進(jìn)行說明。

在上述催化劑化工序中,使作為用于通過無電解電鍍形成電鍍層的起點的催化劑形成于樹脂粒子的表面。

作為在樹脂粒子的表面形成上述催化劑的方法,可列舉例如:在含有氯化鈀和氯化錫的溶液中添加樹脂粒子,然后,利用酸溶液或堿溶液使樹脂粒子的表面活化,使鈀析出于樹脂粒子的表面的方法;以及在含有硫酸鈀和氨基吡啶的溶液中添加樹脂粒子,然后,利用含有還原劑的溶液使樹脂粒子的表面活化,使鈀析出于樹脂粒子的表面的方法等。作為上述還原劑,可使用含磷的還原劑。另外,作為上述還原劑,通過使用含磷的還原劑,可以形成含有磷的導(dǎo)電層。

在上述無電解電鍍工序中,在使用含有含鎳的化合物、絡(luò)合劑、還原劑、金屬穩(wěn)定劑的鍍敷液的無電解鎳-硼合金鍍敷方法中,優(yōu)選使用含有含硼的還原劑作為還原劑的鎳-硼合金鍍敷液。

通過將樹脂粒子浸漬于鎳-硼合金鍍敷浴中,可以使鎳-硼合金在表面形成有催化劑的樹脂粒子的表面析出,可以形成含有鎳及硼的導(dǎo)電層。

作為上述含鎳的化合物,可列舉硫酸鎳、氯化鎳、碳酸鎳、氨基磺酸鎳、及硝酸鎳等。上述含鎳的化合物優(yōu)選為硫酸鎳。

作為上述含硼的還原劑,可列舉二甲基胺硼烷、氫化硼鈉及氫化硼鉀等。除上述含硼的還原劑之外,可以使用含磷的還原劑。作為上述含磷的還原劑,可列舉次亞磷酸、及次亞磷酸鈉。

上述絡(luò)合劑優(yōu)選為乙酸鈉、丙酸鈉等單羧酸類絡(luò)合劑、丙二酸二鈉等二羧酸類絡(luò)合劑、琥珀酸二鈉等三羧酸類絡(luò)合劑、乳酸、dl-蘋果酸、羅謝爾鹽、檸檬酸鈉、葡糖酸鈉等羥基酸類絡(luò)合劑、甘氨酸、edta等氨基酸類絡(luò)合劑、亞乙基二胺等胺類絡(luò)合劑、馬來酸酐等有機(jī)酸類絡(luò)合劑、以及含有選自這些鹽中的至少一種絡(luò)合劑。

通過上述金屬穩(wěn)定劑的添加,鍍敷液的穩(wěn)定性提高,可形成對基材粒子的包覆性良好的鍍敷膜。作為金屬穩(wěn)定劑,可列舉鉛化合物、鉍化合物、及鉈化合物、釩化合物等。作為這些穩(wěn)定劑的具體例,可列舉構(gòu)成化合物的金屬(鉛、鉍、鉈、釩)的硫酸鹽、碳酸鹽、乙酸鹽、硝酸鹽及鹽酸鹽等。考慮對環(huán)境的影響時,優(yōu)選鉍化合物或鉈化合物或釩化合物。

第二導(dǎo)電部的突起的平均高度可以根據(jù)對鍍敷浴的浸漬時間或鍍敷液的滴加速度而控制。電鍍溫度優(yōu)選為30℃以上,優(yōu)選為100℃以下,電鍍時間優(yōu)選為5分鐘以上。

如上所述,本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子可以在上述第二導(dǎo)電部的外表面上具有第三導(dǎo)電部。該情況下,上述晶體線缺陷優(yōu)選不存在于第三導(dǎo)電部。為了得到這種導(dǎo)電粒子,通過在制造具有例如上述的第一導(dǎo)電部及第二導(dǎo)電部的導(dǎo)電性粒子之后,再形成第三導(dǎo)電部而得到。

從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),上述第一導(dǎo)電部優(yōu)選含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種,更優(yōu)選含有鎳。

從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),優(yōu)選上述第二導(dǎo)電部含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種,更優(yōu)選含有鎳。

從在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子、且有效地降低電極間的連接電阻觀點出發(fā),優(yōu)選上述第三導(dǎo)電部含有選自銅、鎳、鈀、釕、銠、銀、金、鉑、銥、鈷、鐵、鎢、鉬、磷及硼中的至少一種,更優(yōu)選含有鎳。

關(guān)于上述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部的金屬的選擇,上述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部優(yōu)選分別含有鎳-鎢-硼合金、鎳-鎢-硼合金、或鎳。關(guān)于上述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部、第三導(dǎo)電部的金屬的選擇,上述第一導(dǎo)電部、第二導(dǎo)電部、第三導(dǎo)電部優(yōu)選分別含有鎳-鎢-硼合金、鎳-鎢-硼合金、或鎳。該情況下,上述第二導(dǎo)電部的硬度優(yōu)選高于上述第一導(dǎo)電部的維氏硬度。例如上述第二導(dǎo)電部中硼的含量優(yōu)選高于上述第一導(dǎo)電部中硼的含量。

[絕緣性物質(zhì)]

本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子優(yōu)選具有配置于上述導(dǎo)電部的外表面上的絕緣性物質(zhì)。在上述導(dǎo)電性粒子中的位于最外側(cè)的導(dǎo)電部為第二導(dǎo)電部的情況下,可以在上述第二導(dǎo)電部的外表面上配置上述絕緣性物質(zhì)。在上述導(dǎo)電性粒子中位于最外側(cè)的導(dǎo)電部為第三導(dǎo)電部的情況下,可以在上述第三導(dǎo)電部的外表面上配置上述絕緣性物質(zhì)。將具有絕緣性物質(zhì)的導(dǎo)電性粒子用于電極間的連接時,可以防止鄰接的電極間的短路。具體而言,在多個導(dǎo)電性粒子接觸時,在多個電極間存在絕緣性物質(zhì),因此,不是在上下的電極間、而是可以在橫向防止相鄰的電極間的短路。需要說明的是,通過在電極間的連接時通過2個電極對導(dǎo)電性粒子進(jìn)行加壓,可以容易地排除導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電部和電極之間的絕緣性物質(zhì)。由于導(dǎo)電部在外表面上具有多個突起,因此可以容易地排除導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電部和電極之間的絕緣性物質(zhì)。

由于在電極間進(jìn)行壓接時可以更進(jìn)一步容易地排除上述絕緣性物質(zhì),因此,上述絕緣性物質(zhì)優(yōu)選為絕緣性粒子。

作為上述絕緣性物質(zhì)的材料的絕緣性樹脂的具體例,可列舉:聚烯烴類、(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、嵌段聚合物、熱塑性樹脂、熱塑性樹脂的交聯(lián)物、熱固化性樹脂及水溶性樹脂等。

作為上述聚烯烴類,可列舉:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物等。作為上述(甲基)丙烯酸酯聚合物,可列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯及聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作為上述嵌段聚合物,可列舉聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、sb型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、及sbs型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、以及它們的氫化物等。作為上述熱塑性樹脂,可列舉乙烯基聚合物及乙烯基共聚物等。作為上述熱固化性樹脂,可列舉環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及三聚氰胺樹脂等。作為上述水溶性樹脂,可列舉聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚氧化乙烯及甲基纖維素等。其中,優(yōu)選水溶性樹脂,更優(yōu)選聚乙烯醇。

作為在上述導(dǎo)電部的表面上配置絕緣性物質(zhì)的方法,可列舉化學(xué)的方法、及物理的或機(jī)械的方法等。作為上述化學(xué)的方法,可列舉例如界面聚合法、粒子存在下的懸浮聚合法及乳化聚合法等。作為上述物理的或機(jī)械的方法,可列舉噴霧干燥、雜化、靜電附著法、噴霧法、浸漬及真空蒸鍍的方法等。其中,由于絕緣性物質(zhì)不易脫離,因此優(yōu)選在上述導(dǎo)電部的表面經(jīng)由化學(xué)鍵合而配置上述絕緣性物質(zhì)的方法。

上述導(dǎo)電部的外表面、及絕緣性粒子的表面可以分別由具有反應(yīng)性官能團(tuán)的化合物進(jìn)行包覆。導(dǎo)電部的外表面和絕緣性粒子的表面可以不直接進(jìn)行化學(xué)鍵合,可以由具有反應(yīng)性官能團(tuán)的化合物間接地進(jìn)行化學(xué)鍵合。在導(dǎo)電部的外表面上導(dǎo)入羧基,然后,該羧基可以經(jīng)由聚乙烯亞胺等高分子電解質(zhì)與絕緣性粒子表面的官能團(tuán)進(jìn)行化學(xué)鍵合。

上述絕緣性物質(zhì)的平均直徑(平均粒徑)可以根據(jù)導(dǎo)電性粒子的粒徑及導(dǎo)電性粒子的用途等而適當(dāng)選擇。上述絕緣性物質(zhì)的平均直徑(平均粒徑)優(yōu)選為0.005μm以上,更優(yōu)選為0.01μm以上,優(yōu)選為1μm以下,更優(yōu)選為0.5μm以下。絕緣性物質(zhì)的平均直徑為上述下限以上時,在導(dǎo)電性粒子分散于粘合劑樹脂中時,多個導(dǎo)電性粒子中的導(dǎo)電部彼此不易接觸。絕緣性粒子的平均直徑為上述上限以下時,在電極間的連接時,為了排除電極和導(dǎo)電性粒子之間的絕緣性物質(zhì),不需要使壓力過高,也不需要加熱至高溫。

上述絕緣性物質(zhì)的“平均直徑(平均粒徑)”表示數(shù)均直徑(數(shù)均粒徑)。絕緣性物質(zhì)的平均直徑使用粒度分布測定裝置等而求出。

[防銹處理]

為了抑制導(dǎo)電性粒子的腐蝕并降低電極間的連接電阻,優(yōu)選對上述第二導(dǎo)電部的外表面進(jìn)行防銹處理。

從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),優(yōu)選利用具有碳原子數(shù)6~22的烷基的化合物對上述第二導(dǎo)電部的外表面進(jìn)行防銹處理。上述第二導(dǎo)電部的外表面可以利用不含有磷的化合物進(jìn)行防銹處理,也可以利用具有碳原子數(shù)為6~22的烷基且不含有磷的化合物進(jìn)行防銹處理。從更進(jìn)一步提高導(dǎo)通可靠性的觀點出發(fā),上述第二導(dǎo)電部的外表面優(yōu)選利用烷基磷酸化合物或烷基硫醇進(jìn)行防銹處理。通過防銹處理,可以在第二導(dǎo)電部的外表面上形成防銹膜。

上述防銹膜優(yōu)選由具有碳原子數(shù)為6~22的烷基的化合物(以下,也稱為化合物a)形成。上述第二導(dǎo)電部的外表面優(yōu)選利用上述化合物a進(jìn)行表面處理。上述烷基的碳原子數(shù)為6以上時,更進(jìn)一步不易在導(dǎo)電部整體上產(chǎn)生銹。上述烷基的碳原子數(shù)為22以下時,導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電性提高。從導(dǎo)電性粒子的更進(jìn)一步提高導(dǎo)電性的觀點出發(fā),上述化合物a中的上述烷基的碳原子數(shù)優(yōu)選為16以下。上述烷基可以具有直鏈結(jié)構(gòu),也可以具有支鏈結(jié)構(gòu)。上述烷基優(yōu)選具有直鏈結(jié)構(gòu)。

(導(dǎo)電材料)

本發(fā)明的導(dǎo)電材料含有上述的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂。上述導(dǎo)電性粒子優(yōu)選分散于粘合劑樹脂中,被用作導(dǎo)電材料。上述導(dǎo)電材料優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電材料。上述導(dǎo)電材料優(yōu)選用于電極的電連接。上述導(dǎo)電材料優(yōu)選為電路連接材料。

上述粘合劑樹脂沒有特別限定。上述粘合劑樹脂優(yōu)選含有熱塑性成分(熱塑性化合物)或固化性成分,更優(yōu)選含有固化性成分。作為上述固化性成分,可列舉光固化性成分及熱固化性成分。上述光固化性成分優(yōu)選含有光固化性化合物及光聚合引發(fā)劑。上述熱固化性成分優(yōu)選含有熱固化性化合物及熱固化劑。作為上述粘合劑樹脂,可使用公知的絕緣性的樹脂。作為上述粘合劑樹脂,可列舉例如乙烯基樹脂、熱塑性樹脂、固化性樹脂、熱塑性嵌段共聚物及彈性體等。上述粘合劑樹脂可以使用單獨一種,也可以組合使用兩種以上。

作為上述乙烯基樹脂,可列舉例如乙酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂及苯乙烯樹脂等。作為上述熱塑性樹脂,可列舉例如聚烯烴樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚酰胺樹脂等。作為上述固化性樹脂,可列舉例如環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰亞胺樹脂及不飽和聚酯樹脂等。需要說明的是,上述固化性樹脂可以為常溫固化性樹脂、熱固化性樹脂、光固化性樹脂或濕固化性樹脂。上述固化性樹脂可以與固化劑組合使用。作為上述熱塑性嵌段共聚物,可列舉例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物、及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氫化物等。作為上述彈性體,可列舉例如苯乙烯-丁二烯共聚橡膠、及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚橡膠等。

上述導(dǎo)電材料除上述導(dǎo)電性粒子及上述粘合劑樹脂之外,可以含有例如填充劑、增量劑、軟化劑、增塑劑、聚合催化劑、固化催化劑、著色劑、抗氧化劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、防靜電劑及阻燃劑等各種添加劑。

本發(fā)明的導(dǎo)電材料可作為導(dǎo)電糊劑及導(dǎo)電膜等使用。在本發(fā)明的導(dǎo)電材料為導(dǎo)電膜的情況下,可以在含有導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電膜上疊層不含有導(dǎo)電性粒子的膜。上述導(dǎo)電糊劑優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電糊劑。上述導(dǎo)電膜優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電膜。

上述導(dǎo)電材料100重量%中,上述粘合劑樹脂的含量優(yōu)選為10重量%以上,更優(yōu)選為30重量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為50重量%以上,特別優(yōu)選為70重量%以上,優(yōu)選為99.99重量%以下,更優(yōu)選為99.9重量%以下。上述粘合劑樹脂的含量為上述下限以上及上述上限以下時,在電極間有效地配置導(dǎo)電性粒子,由導(dǎo)電材料連接的連接對象部件的連接可靠性更進(jìn)一步提高。

上述導(dǎo)電材料100重量%中,上述導(dǎo)電性粒子的含量優(yōu)選為0.01重量%以上,更優(yōu)選為0.1重量%以上,優(yōu)選為80重量%以下,更優(yōu)選為60重量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選為40重量%以下,特別優(yōu)選為20重量%以下,最優(yōu)選為10重量%以下。上述導(dǎo)電性粒子的含量為上述下限以上及上述上限以下時,電極間的導(dǎo)通可靠性更進(jìn)一步提高。

(連接結(jié)構(gòu)體)

通過使用含有本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂的導(dǎo)電材料對連接對象部件進(jìn)行連接,可以得到連接結(jié)構(gòu)體。上述連接部優(yōu)選由上述的導(dǎo)電性粒子形成,或者由含有上述的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂的導(dǎo)電材料形成。

上述連接結(jié)構(gòu)體具有:第一連接對象部件、第二連接對象部件、連接第一連接對象部件和第二連接對象部件的連接部,該連接部的材料優(yōu)選為上述的導(dǎo)電性粒子,或者為作為含有上述的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂的導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體。上述連接部優(yōu)選由上述的導(dǎo)電性粒子形成,或者由含有上述的導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹脂的導(dǎo)電材料形成。

圖4是示意性地表示使用有本發(fā)明的第一實施方式的導(dǎo)電性粒子的連接結(jié)構(gòu)體的剖面圖。

圖4所示的連接結(jié)構(gòu)體51具有:第一連接對象部件52、第二連接對象部件53、連接第一連接對象部件52和第二連接對象部件53的連接部54。連接部54含有導(dǎo)電性粒子1和粘合劑樹脂(固化的粘合劑樹脂等)。連接部54由含有導(dǎo)電性粒子1的導(dǎo)電材料形成。連接部54優(yōu)選通過使導(dǎo)電材料固化而形成。需要說明的是,圖4中,圖示的方便上,導(dǎo)電性粒子1簡圖地表示??梢允褂脤?dǎo)電性粒子1a、導(dǎo)電性粒子1b等其它導(dǎo)電性粒子取代導(dǎo)電性粒子1。

第一連接對象部件52在表面(上面)具有多個第一電極52a。第二連接對象部件53在表面(下面)具有多個第二電極53a。第一電極52a和第二電極53a通過1個或多個導(dǎo)電性粒子1進(jìn)行電連接。因此,第一連接對象部件52、第二連接對象部件53通過導(dǎo)電性粒子1進(jìn)行電連接。

上述連接結(jié)構(gòu)體的制造方法沒有特別限定。作為連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個例子,可列舉在第一連接對象部件和第二連接對象部件之間配置上述導(dǎo)電材料,得到疊層體之后,將該疊層體進(jìn)行加熱及加壓的方法等。上述加壓的壓力為9.8×104~4.9×106pa左右。上述加熱的溫度為120~220℃左右。

作為上述連接對象部件,具體而言,可列舉半導(dǎo)體芯片、電容器及二極管等電子部件、以及作為印刷基板、撓性印刷基板、玻璃環(huán)氧基板及玻璃基板等電路基板的電子部件等。上述連接對象部件優(yōu)選為電子部件。上述導(dǎo)電性粒子優(yōu)選用于電子部件中的電極的電連接。

作為設(shè)置于上述連接對象部件的電極,可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、銀電極、sus電極、鉬電極及鎢電極等金屬電極。在上述連接對象部件為撓性印刷基板的情況下,上述電極優(yōu)選為金電極、鎳電極、錫電極或銅電極。在上述連接對象部件為玻璃基板的情況下,上述電極優(yōu)選為鋁電極、銅電極、鉬電極或鎢電極。需要說明的是,在上述電極為鋁電極的情況下,可以為僅由鋁形成的電極,也可以為在金屬氧化物層的表面疊層有鋁層的電極。作為上述金屬氧化物層的材料,可列舉摻雜有3價的金屬元素的氧化銦及摻雜有3價的金屬元素的氧化鋅等。作為上述3價的金屬元素,可列舉sn、al及ga等。

以下,列舉實施例及比較例,具體地說明本發(fā)明。本發(fā)明并不僅限定于以下的實施例。

(實施例1)

作為基材粒子a,準(zhǔn)備粒徑為3.0μm的二乙烯基苯共聚物樹脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)株式會社制造的“micropearlsp-203”)。

在含有鈀催化劑液5重量%的堿溶液100重量份中使用超聲波分散器使10重量份基材粒子a分散,然后,對溶液進(jìn)行過濾,由此取出基材粒子a。接著,將基材粒子a添加于二甲基胺硼烷1重量%溶液100重量份,使基材粒子a的表面活化。將表面經(jīng)活化的基材粒子a充分地水洗,然后,加入于蒸餾水500重量份并使其分散,得到懸浮液(a)。

將懸浮液(a)放入于硫酸鎳0.09mol/l、硝酸鉈30ppm及硝酸鉍20ppm的溶液中,得到粒子混合液(b)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、二甲基胺硼烷0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、及硝酸鉍30ppm的鎳鍍敷液(c)(ph8.0)。

另外,準(zhǔn)備含有二甲基胺硼烷2.0mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d)(ph10.0)。

在調(diào)整為40℃(電鍍溫度)的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-硼電鍍,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為30分鐘(第一導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳鍍敷(突起形成工序)。

其后,為了形成目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳電鍍。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為24分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,通過將懸浮液過濾,取出粒子,進(jìn)行水洗、干燥,由此在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例2)

在調(diào)整為40℃的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-硼電鍍,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為75分鐘(第一導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳鍍敷(突起形成工序)。

其后,為了形成目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳電鍍。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為15分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例3)

在調(diào)整為40℃的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-硼電鍍,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為120分鐘(第一導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行進(jìn)行鎳電鍍(突起形成工序)。

其后,為了設(shè)為目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳電鍍。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為8分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例4)

將電鍍溫度變更為40℃~50℃,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例5)

將電鍍溫度變更為40℃~60℃,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例6)

在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為10ml/分鐘,滴加時間設(shè)為10分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳電鍍(突起形成工序)。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例7)

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、二甲基胺硼烷0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、硝酸鉍30ppm、及鎢酸鈉0.05mol/l的鎳鍍敷液(d)(ph8.0)。在ni鍍敷工序的鎳鍍敷液(d)中添加鎢酸鈉0.05mol/l,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。

這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-鎢-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例8)

將懸浮液(a)放入于硫酸鎳0.09mol/l、硝酸鉈30ppm及硝酸鉍20ppm的溶液中,得到粒子混合液(b)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、次亞磷酸鈉0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、及硝酸鉍30ppm的鎳鍍敷液(c)(ph6.0)。

另外,準(zhǔn)備含有次亞磷酸鈉2.5mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d)(ph10.0)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、二甲基胺硼烷0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、及硝酸鉍30ppm的鎳鍍敷液(f)(ph8.0)。

在調(diào)整為60℃的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-硼鍍敷,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為30分鐘(第一導(dǎo)電部鍍敷工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳電鍍(突起形成工序)。

其后,為了制成目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(f),進(jìn)行無電解鎳電鍍。鎳鍍敷液(f)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為24分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-鎢-磷導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例9)

將懸浮液(a)放入于硫酸鎳0.09mol/l、硝酸鉈30ppm及硝酸鉍20ppm的溶液中,得到粒子混合液(b)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、次亞磷酸鈉0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、及硝酸鉍30ppm的鎳鍍敷液(c)(ph6.0)。

另外,準(zhǔn)備含有次亞磷酸鈉2.5mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d)(ph10.0)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、次亞磷酸鈉0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、及硝酸鉍30ppm的鎳鍍敷液(f)(ph8.0)。

在調(diào)整為60℃的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-磷鍍敷,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為30分鐘(第一導(dǎo)電部鍍敷工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳電鍍(突起形成工序)。

其后,為了制成目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(f),進(jìn)行無電解鎳鍍敷。鎳鍍敷液(f)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為24分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-磷導(dǎo)電層(厚度0.11μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

測定含有鎳的導(dǎo)電層的厚度方向上的鎳、磷的含量的分布。使用集束離子束,制作得到的導(dǎo)電性粒子的薄膜切片。使用透射型電子顯微鏡fe-tem(日本電子株式會社的“jem-2010fef”),利用能量分散型x射線分析裝置(eds)測定含有鎳的導(dǎo)電層的厚度方向上的鎳、磷的各含量。將含有鎳的第一導(dǎo)電部及含有鎳的第二導(dǎo)電部的eds線分析曲線示于圖6。

(實施例10)

準(zhǔn)備僅粒徑與基材粒子a不同,粒徑為2.5μm的基材粒子b。將上述基材粒子a變更為上述基材粒子b,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例11)

準(zhǔn)備僅粒徑與基材粒子a不同,粒徑為10.0μm的基材粒子c。將上述基材粒子a變更為上述基材粒子c,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例12)

如下得到了芯殼型的有機(jī)無機(jī)雜化粒子(基材粒子d):使用溶膠凝膠反應(yīng)引起的縮合反應(yīng),由二氧化硅殼(厚度250nm)對粒徑為2.5μm的二乙烯基苯共聚物樹脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)社制造的“micropearlsp-202”)的表面進(jìn)行了包覆。將上述基材粒子a變更為上述基材粒子d,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例13)

在安裝有攪拌機(jī)及溫度計的500ml的反應(yīng)容器內(nèi)放入0.13重量%的氨水溶液300g。接著,在反應(yīng)容器內(nèi)的氨水溶液中緩慢地添加甲基三甲氧基硅烷4.1g、乙烯基三甲氧基硅烷19.2g、聚硅氧烷烷氧基低聚物(信越化學(xué)工業(yè)株式會社制造的“x-41-1053”)0.7g的混合物。一邊進(jìn)行攪拌,一邊進(jìn)行水解及縮合反應(yīng),然后,添加25重量%氨水溶液2.4ml,其后,從氨水溶液中分離粒子,將得到的粒子在氧分壓10-17atm、350℃下燒成2小時,得到粒徑為3μm的有機(jī)無機(jī)雜化粒子(基材粒子e)。將上述基材粒子a變更為上述基材粒子e,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例14)

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.09mol/l、硝酸鉈30ppm及硝酸鉍20ppm、二甲基胺硼烷0.01mol/l、檸檬酸鈉0.05mol/l的無電解鎳硼鍍敷液(b2)(ph5.0)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、硫酸肼2.00mol/l及甘氨酸0.25mol/l的無電解純鎳鍍敷液(c2)(ph10.0)。

準(zhǔn)備含有硫酸肼2.5mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d2)(ph10.0)。

將第一導(dǎo)電部電鍍工序的鎳鍍敷液(b)變更為無電解鎳硼鍍敷液(b2),將突起形成工序的突起形成鍍敷液(d)變更為突起形成鍍敷液(d2),將第二導(dǎo)電部電鍍工序的鎳鍍敷液(c)變更為無電解純鎳鍍敷液(c2),除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。

這樣,在樹脂粒子的表面配置第一導(dǎo)電層(厚度20nm)、及作為第二導(dǎo)電層的純鎳導(dǎo)電層(厚度80nm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例15)

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、硫酸肼2.00mol/l及甘氨酸0.25mol/l的無電解純鎳鍍敷液(c2)(ph10.0)。

另外,準(zhǔn)備含有硫酸肼2.5mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d2)(ph10.0)。

將第一導(dǎo)電部電鍍工序及第二導(dǎo)電部電鍍工序的鎳鍍敷液(c)變更為無電解純鎳鍍敷液(c2),將突起形成工序的突起形成鍍敷液(d)變更為突起形成鍍敷液(d2),除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。

這樣,在樹脂粒子的表面配置作為第一導(dǎo)電層的純鎳導(dǎo)電層(厚度20nm)、作為第二導(dǎo)電層的純鎳導(dǎo)電層(厚度80nm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例16)

作為基材粒子a,準(zhǔn)備粒徑為3.0μm的二乙烯基苯共聚物樹脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)社制“micropearlsp-203”)。

在含有鈀催化劑液5重量%的堿溶液100重量份中使用超聲波分散器使基材粒子a10重量份分散之后,將溶液過濾,由此取出基材粒子a。接著,將基材粒子a添加于二甲基胺硼烷1重量%溶液100重量份,使基材粒子a的表面活化。將表面經(jīng)活化的基材粒子a充分地水洗之后,加入于蒸餾水500重量份并使其分散,由此得到懸浮液(a)。

將懸浮液(a)放入于硫酸鎳0.09mol/l、硝酸鉈30ppm及硝酸鉍20ppm的溶液中,得到粒子混合液(b)。

準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.23mol/l、二甲基胺硼烷0.5mol/l、檸檬酸鈉0.1mol/l、dl-蘋果酸0.15mol/l、硝酸鉈100ppm、硝酸鉍30ppm、及鎢酸鈉0.05mol/l的鎳鍍敷液(c)(ph8.0)。

另外,準(zhǔn)備含有二甲基胺硼烷2.0mol/l、及氫氧化鈉0.05mol/l的突起形成鍍敷液(d)(ph10.0)。

另外,為了形成第三導(dǎo)電部,作為純鎳鍍敷液(g),準(zhǔn)備含有硫酸鎳0.12mol/l、硫酸肼1.00mol/l及甘氨酸0.15mol/l的無電解純鎳鍍敷液(ph10.0)。

在調(diào)整為40℃的分散狀態(tài)的粒子混合液(b)中緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳-硼鍍敷,得到粒子混合液(e)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為5ml/分鐘,滴加時間設(shè)為30分鐘(第一導(dǎo)電部鍍敷工序)。

其后,在分散狀態(tài)的粒子混合液(f)中緩慢地滴加上述突起形成鍍敷液(d),形成突起,得到粒子混合液(e’)。突起形成鍍敷液(d)的滴加速度為2ml/分鐘,滴加時間設(shè)為50分鐘。突起形成鍍敷液(d)的滴加中,一邊將產(chǎn)生的ni突起核通過超聲波攪拌進(jìn)行分散,一邊進(jìn)行鎳電鍍(突起形成工序)。

其后,為了制成目標(biāo)的導(dǎo)電層的厚度,在分散狀態(tài)的粒子混合液(e’)緩慢地滴加上述鎳鍍敷液(c),進(jìn)行無電解鎳鍍敷,得到粒子混合液(e”)。鎳鍍敷液(c)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間設(shè)為24分鐘(第二導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,通過對粒子混合液(e”)過濾,取出粒子并進(jìn)行水洗,由此得到在上述基材粒子a的表面上形成有第一導(dǎo)電部(厚度80nm)和第二導(dǎo)電部(厚度40nm)的粒子。將該粒子充分地水洗之后,加入于蒸餾水500重量份并使其分散,由此得到懸浮液(h)。

其后,為了形成第三導(dǎo)電層,在分散狀態(tài)的懸浮液(h)中緩慢地滴加上述無電解純鎳鍍敷液(g),無電解純進(jìn)行鎳電鍍。鎳鍍敷液(g)的滴加速度為25ml/分鐘,滴加時間為10分鐘,無電解純進(jìn)行鎳電鍍。這樣,得到懸浮液(i)(第三導(dǎo)電部電鍍工序)。

其后,通過將懸浮液(i)過濾,取出粒子,進(jìn)行水洗、干燥,由此配置作為第三導(dǎo)電層的純鎳導(dǎo)電層(厚度30nm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

這樣,配置作為在樹脂粒子的表面第一導(dǎo)電層的niwb導(dǎo)電層(厚度80nm)、作為第二導(dǎo)電層的niwb導(dǎo)電層(厚度40nm)、作為第三導(dǎo)電層的純ni導(dǎo)電層(厚度30nm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例17~21)

基材粒子f~h如下地制作。

基材粒子f的制作:

將乙二醇二甲基丙烯酸酯800重量份和苯乙烯單體200重量份進(jìn)行混合,得到混合液。在得到的混合液中加入過氧化苯甲酰20重量份,均勻地攪拌至溶解,得到單體混合液。在反應(yīng)釜中放入使分子量約1700的聚乙烯醇溶解于純水而形成的2重量%水溶液4000重量份。其中,放入得到的單體混合液并攪拌4小時,由此,調(diào)整粒徑,使得單體的液滴為指定的粒徑。其后,在85℃的氮氣氛下進(jìn)行9小時反應(yīng),進(jìn)行單體液滴的聚合反應(yīng),得到基材粒子f。

基材粒子g的制作:

將乙二醇二甲基丙烯酸酯800重量份和苯乙烯單體200重量份變更為1,4-丁二醇二丙烯酸酯100重量份和甲基丙烯酸異冰片酯900重量份,除此之外,與基材粒子f的制作同樣地操作,得到基材粒子g。

基材粒子h的制作:

如表1那樣變更粒徑,除此之外,與基材粒子g的制作同樣地操作,得到基材粒子h。

將基材粒子a變更為下述的表1、2所示的基材粒子f~h中任意基材粒子,變更鎳-硼導(dǎo)電層的厚度及突起的狀態(tài),除此之外,與實施例1同樣地操作,得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(實施例22)

在安裝有四口可拆式罩、攪拌翼、三通活栓、冷卻管及溫度探針的1000ml的可拆式燒瓶中,在離子交換水中稱取含有甲基丙烯酸甲酯100mmol、n,n,n-三甲基-n-2-甲基丙烯酰氧基乙基氯化銨1mmol和2,2’-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽1mmol的單體組合物,并使固體成分比例成為5重量%,然后,以200rpm進(jìn)行攪拌,在氮氣氛下、70℃下進(jìn)行24小時聚合。反應(yīng)結(jié)束后,進(jìn)行凍結(jié)干燥,得到表面具有銨基、平均粒徑220nm及cv值10%的絕緣性粒子。

使絕緣性粒子在超聲波照射下分散于離子交換水,得到絕緣性粒子的10重量%水分散液。

使實施例1中得到的導(dǎo)電性粒子10g分散于離子交換水500ml,添加絕緣性粒子的水分散液4g,在室溫下攪拌6小時。用3μm的網(wǎng)眼過濾器過濾之后,進(jìn)一步用甲醇清洗并干燥,得到附著有絕緣性粒子的導(dǎo)電性粒子。

利用掃描型電子顯微鏡(sem)觀察,結(jié)果在導(dǎo)電性粒子的表面形成僅1層絕緣性粒子的包覆層。通過圖像分析算出相對于距離導(dǎo)電性粒子中心2.5μm處的面積,絕緣性粒子的包覆面積(即絕緣性粒子的粒徑的投影面積),結(jié)果包覆率為30%。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(比較例1)

將電鍍溫度變更為40℃~75℃,除此之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(比較例2)

使用金屬鎳粒子漿液(三井金屬株式會社制造的“2020sus”、平均粒徑150nm),使金屬鎳粒子附著于實施例1中使用的樹脂粒子的表面之后,形成導(dǎo)電層,在導(dǎo)電部的外表面上形成突起。

除進(jìn)行上述的變更之外,與實施例1同樣地操作,得到導(dǎo)電性粒子。這樣,在樹脂粒子的表面配置鎳-硼導(dǎo)電層(厚度0.10μm),得到表面具有突起的導(dǎo)電層的粒子。

(評價)

(1)導(dǎo)電部有無晶體線缺陷(晶體線缺陷的數(shù))

隨機(jī)地選擇3個導(dǎo)電性粒子。使用電場放射型透過電子顯微鏡(fe-tem)(日本電子株式會社制造的“jem-arm200f”),在100萬倍下評價在第一導(dǎo)電部及第二導(dǎo)電部沿厚度方向貫穿第一導(dǎo)電部和第二導(dǎo)電部的晶體是否存在線缺陷。

(2)導(dǎo)電性粒子的壓縮彈性模量(10%k值)

在23℃的條件下,通過上述的方法,使用微壓縮試驗機(jī)(fischer株式會社制造的“fischerscopeh-100”)對得到的導(dǎo)電性粒子的上述壓縮彈性模量(10%k值)進(jìn)行測定。求出10%k值。

(3)導(dǎo)通可靠性(連接電阻的評價)

將得到的導(dǎo)電性粒子添加于三井化學(xué)株式會社的“structbondxn-5a”并使其分散,使得含量成為10重量%,制作各向異性導(dǎo)電糊劑。

準(zhǔn)備上表面具有l(wèi)/s為30μm/30μm的ito電極圖案的透明玻璃基板。另外,準(zhǔn)備下面具有l(wèi)/s為30μm/30μm的銅電極圖案的半導(dǎo)體芯片。

在上述透明玻璃基板上,涂敷剛制作之后的各向異性導(dǎo)電糊劑,形成各向異性導(dǎo)電糊劑層,并使其的厚度為30μm。接著,在各向異性導(dǎo)電糊劑層上疊層上述半導(dǎo)體芯片,使得電極彼此對置。其后,一邊調(diào)整模頭的溫度,使各向異性導(dǎo)電糊劑層的溫度為185℃,一邊在半導(dǎo)體芯片的上表面載置加壓加熱頭,施加0.5mpa的壓力而使各向異性導(dǎo)電糊劑層在185℃下進(jìn)行固化,得到連接結(jié)構(gòu)體。為了得到連接結(jié)構(gòu)體,將電極間以0.5mpa的低壓連接。

利用4端子法測定得到的15個連接結(jié)構(gòu)體的上下的電極間的連接電阻。算出連接電阻的平均值。需要說明的是,可以通過由電壓=電流×電阻的關(guān)系,測定使一定的電流流過時的電壓而求出連接電阻。用下述的基準(zhǔn)判定導(dǎo)通可靠性。

[導(dǎo)通可靠性的判定基準(zhǔn)]

○○○:連接電阻為2.0ω以下

○○:連接電阻超過2.0ω、且3.0ω以下

○:連接電阻超過3.0ω、且5.0ω以下

δ:連接電阻超過5.0ω、且10ω以下

×:連接電阻超過10ω

(4)絕緣可靠性

將15個上述(3)的評價中得到的連接結(jié)構(gòu)體在85℃及濕度85%下放置500小時。在放置后的連接結(jié)構(gòu)體中,在鄰接的電極間施加5v,在25處測定電阻值,算出絕緣電阻的平均值。用下述的基準(zhǔn)判定絕緣可靠性。

[絕緣可靠性的判定基準(zhǔn)]

○○:絕緣電阻為1000mω以上

○:絕緣電阻為100mω以上、且低于1000mω

δ:絕緣電阻為10mω以上、且低于100mω

×:絕緣電阻低于10mω

(5)導(dǎo)電性粒子的變形率及壓縮恢復(fù)率的評價

通過下述測定方法,使用微壓縮試驗機(jī)(fischer株式會社制造的“fischerscopeh-100”)測定將實施例17~21中得到的導(dǎo)電性粒子f~h以1mn及5mn壓縮時的變形率和壓縮恢復(fù)率。

在試樣臺上散布有導(dǎo)電性粒子。對1個散布的導(dǎo)電性粒子,使用微壓縮試驗機(jī),在圓柱(直徑50μm、金剛石制)的平滑壓子端面,沿導(dǎo)電性粒子的中心方向,在25℃下對導(dǎo)電性粒子給予1mn或5mn(反彈負(fù)載值)。負(fù)載速度為0.33mn/s。其后,進(jìn)行除荷至原點用負(fù)載值(0.40mn)。測定期間的負(fù)載-壓縮變位,由上述式求出變形率及壓縮恢復(fù)率。

將結(jié)果示于下述的表1~3。

表3

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