複合粒子、樹脂組成物及び接続構造体
【課題】導電性材料又は熱伝導性材料などの用途に用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物を提供する。
【解決手段】本発明に係る複合粒子１は、樹脂粒子２と、樹脂粒子２中に埋め込まれており、樹脂粒子２の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子３とを備える。本発明に係る樹脂組成物は、複合粒子１と、バインダー樹脂とを含む。
【解決手段】本発明に係る複合粒子１は、樹脂粒子２と、樹脂粒子２中に埋め込まれており、樹脂粒子２の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子３とを備える。本発明に係る樹脂組成物は、複合粒子１と、バインダー樹脂とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料又は熱伝導性材料として用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、及び異方性導電シート等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、ペースト、インク又は樹脂中に導電性粒子が分散されている。上記異方性導電材料は、例えば、ガラス基板及びプリント基板等の基板の電極間を電気的に接続するために用いられている。
【０００３】
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、基材粒子と、該基材粒子の表面を被覆している導電層とを有する導電性粒子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０７３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上記異方性導電材料を含め、様々な用途に用いることが可能な新規な粒子の開発が望まれている。
【０００６】
また、従来の金属のみにより形成された金属粒子を含む異方性導電材料、又は特許文献１に記載のような基材粒子の表面を導電層により被覆した導電性粒子を含む異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、かつ導電性粒子を介して電極間を電気的に接続し、接続構造体を得る。このような方法で電極間を電気的に接続可能な新規な粒子を提供することは有用である。また、このような電極間の電気的な接続に用いられる粒子には、透明性が求められることもある。
【０００７】
一方で、従来の導電性粒子では、大気中の腐食性ガスによって導電層の腐食が生じることがある。さらに、複数の導電性粒子の衝突などによって、導電層に割れが生じることもある。
【０００８】
本発明の目的は、導電性材料又は熱伝導性材料などの用途に用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【０００９】
本発明の限定的な目的は、透明性が求められる透明導電性材料又は透明熱伝導性材料などの用途に用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【００１０】
本発明の他の限定的な目的は、電極間の電気的な接続に用いることができる複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに限定的な目的は、ＩＴＯ粒子の腐食が生じ難い複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の広い局面によれば、樹脂粒子と、該樹脂粒子中に埋め込まれており、該樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備える、複合粒子が提供される。
【００１３】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、複合粒子は透明粒子である。
【００１４】
本発明に係る複合粒子の他の特定の局面では、上記樹脂粒子中において、複数の上記錫ドープ酸化インジウム粒子が偏在しており、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の存在個数が、上記樹脂粒子の中心側よりも上記樹脂粒子の外表面側の方で多い、複合粒子が提供される。
【００１５】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の全個数のうちの６０％以上が、上記樹脂粒子の外表面から上記樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域内に存在する。
【００１６】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、上記樹脂粒子中に、上記錫ドープ酸化インジウム粒子が５００個以上埋め込まれている。
【００１７】
本発明に係る複合粒子の他の特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が、上記樹脂粒子の粒子径の１／５以下である。
【００１８】
本発明に係る複合粒子のさらに他の特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が２μｍ以下である。
【００１９】
本発明に係る樹脂組成物は、本発明に従って構成された複合粒子と、バインダー樹脂とを含む。
【００２０】
本発明に係る樹脂組成物のある特定の局面では、該樹脂組成物は異方性導電材料である。
【００２１】
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備えており、該接続部が本発明に従って構成された複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る複合粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子中に埋め込まれており、該樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備えるので、導電性材料又は熱伝導性材料などの用途に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係る複合粒子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を用いた接続構造体を示す部分切欠断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００２５】
（複合粒子）
図１に、本発明の一実施形態に係る複合粒子を断面図で示す。
【００２６】
図１に示すように、複合粒子１は、樹脂粒子２と、樹脂粒子２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子３とを備える。ＩＴＯ粒子３の平均粒子径は、樹脂粒子２の粒子径の１／２よりも小さい。ＩＴＯ粒子３は、導電性粒子である。ＩＴＯ粒子３は、錫ドープ酸化インジウム粒子である。
【００２７】
本実施形態の主な特徴は、樹脂粒子２中に複数のＩＴＯ粒子３が埋め込まれていることである。このような構成の採用によって、複合粒子１の導電性又は熱伝導性を高めることができる。このため、複合粒子１を導電性材料又は熱伝導性材料として用いることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、樹脂粒子２、ＩＴＯ粒子３及び複合粒子１はいずれも透明であり、透明粒子である。樹脂粒子は、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。ＩＴＯ粒子は、一般に透明であり、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。複合粒子は、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。
【００２９】
なお、本明細書において、「透明」とは、樹脂粒子、ＩＴＯ粒子及び複合粒子に光を照射したときに、光が透過することをいう。本明細書において、「透明」には半透明も含まれる。
【００３０】
複合粒子１が透明粒子であると、透明性が求められる用途に好適に用いることができ、透明導電性材料又は透明熱伝導性材料の用途に好適に用いることができる。例えば、タッチパネルに用いられる導電性粒子などとして、複合粒子１を好適に用いることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、樹脂粒子２中において、複数のＩＴＯ粒子３は偏在している。ＩＴＯ粒子３の存在個数は、樹脂粒子２の中心Ｃ側よりも樹脂粒子２の外表面２ａ側の方で多い。但し、本発明に係る複合粒子では、樹脂粒子中において、複数のＩＴＯ粒子は偏在していなくてもよい。
【００３２】
本実施形態の他の特徴は、樹脂粒子２中に複数のＩＴＯ粒子３が埋め込まれており、しかも樹脂粒子２中において複数のＩＴＯ粒子３が偏在しており、ＩＴＯ粒子３の存在個数が、樹脂粒子２の中心Ｃ側よりも樹脂粒子２の外表面２ａ側の方で多いことである。このような構成の採用によって、複合粒子１の外表面１ａ近傍における導電性及び熱伝導性を高めることができる。このため、複合粒子１を導電性材料又は熱伝導性材料としてより一層好適に用いることができる。
【００３３】
また、例えば、電極間に複合粒子１を配置して、電極間で複合粒子１を圧縮した場合に、外表面１ａ近傍に比較的多く存在するＩＴＯ粒子３により電気的な接続を果たすことができる。さらに、外表面１ａ近傍に比較的多く存在するＩＴＯ粒子３が圧縮前に距離を隔てていても、圧縮時にＩＴＯ粒子３同士を近づかせて接触させることができる。この結果、複合粒子を介して、電極間を電気的に接続させることができる。
【００３４】
また、複合粒子１の中心Ｃ部分には、樹脂粒子２の樹脂が比較的多く存在するので、複合粒子１の柔軟性を高めることができる。
【００３５】
さらに、基材粒子の表面を導電層で被覆した従来の導電性粒子では、大気中の腐食性ガスによって、導電層の腐食が生じることがある。これに対し、本実施形態に係る複合粒子１では、たとえＩＴＯ粒子３が上記腐食性ガスにより腐食しやすかったとしても、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれていることによってＩＴＯ粒子３と上記腐食性ガスとの接触が妨げられる。このため、ＩＴＯ粒子３の腐食を防ぐことができる。さらに、基材粒子の表面を導電層で被覆した従来の導電性粒子では、複数の導電性粒子の衝突などにより、導電層の割れが生じることがある。これに対して、本実施形態に係る複合粒子１では、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれているので、更にＩＴＯ粒子３は粒子状であるので、導電層の割れが大きな問題とはならない。
【００３６】
ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの６０％以上が、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在することが好ましい。言い換えれば、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの距離をＤとしたときに、樹脂粒子２の外表面２ａから中心Ｃに向かって０〜０．３Ｄの距離の領域内に、ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの６０％以上が存在することが好ましい。
【００３７】
なお、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在か否かは、ＩＴＯ粒子３の中心を基準として、該ＩＴＯ粒子３の中心が上記外側の領域内に存在するか否かで判断される。
【００３８】
複合粒子１では、複数のＩＴＯ粒子３は、接触していてもよく、接触していなくてもよい。複数のＩＴＯ粒子３は、接触しているか、又は複合粒子１が圧縮されたときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触するように樹脂粒子２中に埋め込まれていることが好ましい。少なくとも複合粒子１の粒子径の１０％圧縮変位したときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触するように、複数のＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれていることが好ましい。２つの電極間で複合粒子１を圧縮したときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触し、電極間が電気的に接続されることが好ましい。
【００３９】
樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在するＩＴＯ粒子３の全個数中の割合は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上である。
【００４０】
ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの５５％以上が、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの１／５の距離の外側の領域内に存在することが好ましい。言い換えれば、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの距離をＤとしたときに、樹脂粒子２の外表面２ａから中心Ｃに向かって０〜０．２Ｄの距離の領域内に、ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの５５％以上が存在することが好ましい。
【００４１】
樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの１／５の距離の外側の領域内に存在するＩＴＯ粒子３の全個数中の割合は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。
【００４２】
樹脂粒子の中心側よりも樹脂粒子の外表面側の方でＩＴＯ粒子の存在個数が多いように、樹脂粒子中においてＩＴＯ粒子を偏在させる方法としては、マイクロカプセル化方法、並びにヘテロ凝集法等が挙げられる。
【００４３】
上記樹脂粒子中に、上記錫ドープ酸化インジウム粒子は、１００個以上埋め込まれていることが好ましく、５００個以上埋め込まれていることがより好ましい。
【００４４】
上記樹脂粒子は、樹脂により形成されている。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリエーテルスルホン等が挙げられる。圧縮により複合粒子を適度に変形させることができるので、上記樹脂粒子は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体により形成されていることが好ましい。
【００４５】
上記樹脂粒子の粒子径は、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。樹脂粒子の粒子径は、より好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。樹脂粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、複合粒子を導電性材料又は熱伝導性材料としてより一層好適に用いることができ、更に複合粒子を電極間の接続により一層好適に用いることができ、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。樹脂粒子の平均粒子径が１００μｍ以下であると、電極間の間隔を狭くすることができる。
【００４６】
上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、５０μｍ以下であることが好ましい。上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、より好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは４μｍ以下、特に好ましくは２μｍ以下である。上記ＩＴＯ粒子の粒子径は、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、更に好ましくは０．１μｍ以上である。
【００４７】
上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、上記樹脂粒子の粒子径の１／３以下であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましく、１／１０以上であることが好ましい。ＩＴＯ粒子の平均粒子径と樹脂粒子の粒子径とが好ましい上記関係を満たすことで、複合粒子の導電性及び熱伝導性が高くなり、複合粒子の柔軟性が高くなり、更に複合粒子を電極間の接続に用いることができ、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。上記ＩＴＯ粒子の最大粒子径は、上記樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さいことが好ましい。
【００４８】
上記ＩＴＯ粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、任意のＩＴＯ粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
【００４９】
図２に、本発明の他の実施形態に係る複合粒子を断面図で示す。
【００５０】
図２に示すように、複合粒子１１は、樹脂粒子１２と、樹脂粒子１２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子１３とを備える。ＩＴＯ粒子１３の平均粒子径は、樹脂粒子１２の粒子径の１／２よりも小さい。複合粒子１１では、樹脂粒子１２中において、複数のＩＴＯ粒子１３が偏在しておらず、複数のＩＴＯ粒子１３はほぼ全体に均一に存在している。このように、複数のＩＴＯ粒子は、樹脂粒子中において必ずしも偏在していなくてよい。但し、導電性及び熱伝導性を高める観点からは、複数のＩＴＯ粒子は樹脂粒子中において偏在していることが好ましい。
【００５１】
（樹脂組成物）
本発明に係る樹脂組成物は、上記複合粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る樹脂組成物は、異方性導電材料であることが好ましい。
【００５２】
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５３】
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。
【００５４】
上記樹脂組成物は、複合粒子及びバインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤又は難燃剤等の各種添加剤を含有してもよい。さらに、異方性導電材料は、複合粒子以外の導電性粒子を含んでいてもよい。
【００５５】
上記バインダー樹脂中に複合粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に複合粒子を分散させる方法としては、例えば、バインダー樹脂中に複合粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、複合粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、バインダー樹脂中へ添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びにバインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、複合粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。
【００５６】
本発明に係る樹脂組成物は、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等として使用され得る。本発明に係る複合粒子を含む異方性導電材料が、異方性導電フィルム又は異方性導電シート等のフィルム状の接着剤として使用される場合には、該複合粒子を含むフィルム状の接着剤に、複合粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されてもよい。
【００５７】
本発明に係る樹脂組成物における複合粒子の含有量は特に限定されない。熱伝導性、導電性及び導通信頼性を高める観点からは、樹脂組成物１００体積％中、複合粒子の含有量は０．０１〜２０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００５８】
（接続構造体）
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備える。該接続部が上記複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている。
【００５９】
図３は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。
【００６０】
図３に示す接続構造体２１は、第１の接続対象部材２２と、第２の接続対象部材２３と、第１，第２の接続対象部材２２，２３とを電気的に接続している接続部２４とを備える。接続部２４は、複合粒子１と、バインダー樹脂２５とを含む樹脂組成物により形成されている。なお、図示の便宜上、図３では、複合粒子１は、略図で示されている。
【００６１】
第１の接続対象部材２２は上面２２ａに、複数の電極２２ｂを有する。第２の接続対象部材２３は下面２３ａに、複数の電極２３ｂを有する。電極２２ｂと電極２３ｂとが、複合粒子１を介して積層され、電気的に接続されている。本実施形態では、樹脂粒子２中の複数のＩＴＯ粒子３が接触している。第１，第２の接続対象部材は、電気的接続対象部材であることが好ましい。
【００６２】
第１，第２の接続対象部材２２，２３として、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板等が挙げられる。
【００６３】
接続構造体２１の製造方法は特に限定されない。接続構造体２１の製造方法の一例として、第１の接続対象部材２２と第２の接続対象部材２３との間に、上記樹脂組成物を配置して、積層体を得た後、該積層体を加熱し、加圧する方法が挙げられる。この加圧により複合粒子１が圧縮させて、複合粒子１において樹脂粒子２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子３を接触させることができる。
【００６４】
上記積層体を加熱する際の温度は、１２０〜２２０℃程度である。上記積層体を加圧する際の圧力は９．８×１０４〜４．９×１０６Ｐａ程度である。
【００６５】
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【００６６】
（実施例１）
図１に示す複合粒子を作製した。
【００６７】
錫ドープ酸化インジウムにより形成された複数のＩＴＯ粒子（平均粒子径１μｍ、透明粒子）を用意した。
【００６８】
３重量％ポリビニルアルコール水溶液８００重量部に、表面処理したＩＴＯ粒子５重量部と、ジビニルベンゼン１００重量部と、過酸化ベンゾイル２重量部とを加え、ホモジナイザーにて撹拌して粒度調整を行った。その後、撹拌しながら窒素気流下にて８０℃まで昇温して１５時間反応を行い、複合粒子を得た。得られた複合粒子を熱イオン交換水及びメタノールにて洗浄した後、分級操作を行うことにより透明粒子である複合粒子を得た。得られた複合粒子における樹脂粒子の平均粒子径は１０μｍであった。また、得られた複合粒子において、樹脂粒子中にＩＴＯ粒子は、樹脂粒子１個当たり平均で５００個以上埋め込まれていた。
【００６９】
（参考例１）
ＩＴＯ粒子を表面処理した銅粉（平均粒子径０．５μｍ、銅粒子）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合粒子を得た。また、得られた複合粒子において、樹脂粒子中に銅粒子は、樹脂粒子１個当たり平均３，５００個以上埋め込まれていた。
【００７０】
（評価）
（１）ＩＴＯ粒子又は銅粒子の存在状態
ＩＴＯ粒子又は銅粒子の全個数のうち、樹脂粒子の外表面から樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域（０〜０．３Ｄ）内に存在するＩＴＯ粒子又は銅粒子の個数割合を数えた。
【００７１】
また、ＩＴＯ粒子又は銅粒子の全個数のうち、樹脂粒子の外表面から樹脂粒子の中心までの１／５の距離の外側の領域（０〜０．２Ｄ）内に存在するＩＴＯ粒子又は銅粒子の個数の割合を数えた。
【００７２】
（２）接続抵抗
接続構造体の作製：
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製「エピコート１００９」）１０重量部と、アクリルゴム（重量平均分子量約８０万）４０重量部と、メチルエチルケトン２００重量部と、マイクロカプセル型硬化剤（旭化成ケミカルズ社製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）５０重量部と、シランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製「ＳＨ６０４０」）２重量部とを混合し、得られた複合粒子を含有量が３体積％となるように添加し、分散させ、樹脂組成物を得た。
【００７３】
得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに塗布し、７０℃の熱風で５分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは１２μｍであった。
【００７４】
得られた異方性導電フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するアルミニウム電極（高さ０．２μｍ、Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍ）が設けられたガラス基板（幅３ｃｍ、長さ３ｃｍ）のアルミニウム電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じアルミニウム電極が設けられた２層フレキシブルプリント基板（幅２ｃｍ、長さ１ｃｍ）を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と２層フレキシブルプリント基板との積層体を、１０Ｎ、１８０℃、及び２０秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。なお、ポリイミドフィルムにアルミニウム電極が直接形成されている２層フレキシブルプリント基板を用いた。
【００７５】
接続抵抗：
上記接続構造体の作製で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。接続抵抗を下記の判定基準で判定した。
【００７６】
〔接続抵抗の判定基準〕
○：接続抵抗が２．０Ω以下
×：接続抵抗が２．０Ωを超える
【００７７】
結果を下記の表１に示す。
【００７８】
【表１】
【符号の説明】
【００７９】
１…複合粒子
１ａ…外表面
２…樹脂粒子
２ａ…外表面
３…ＩＴＯ粒子
１１…複合粒子
１２…樹脂粒子
１３…ＩＴＯ粒子
２１…接続構造体
２２…第１の接続対象部材
２２ａ…上面
２２ｂ…電極
２３…第２の接続対象部材
２３ａ…下面
２３ｂ…電極
２４…接続部
２５…バインダー樹脂
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性材料又は熱伝導性材料として用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、及び異方性導電シート等の異方性導電材料が広く知られている。これらの異方性導電材料では、ペースト、インク又は樹脂中に導電性粒子が分散されている。上記異方性導電材料は、例えば、ガラス基板及びプリント基板等の基板の電極間を電気的に接続するために用いられている。
【０００３】
上記導電性粒子の一例として、下記の特許文献１には、基材粒子と、該基材粒子の表面を被覆している導電層とを有する導電性粒子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−０７３６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、上記異方性導電材料を含め、様々な用途に用いることが可能な新規な粒子の開発が望まれている。
【０００６】
また、従来の金属のみにより形成された金属粒子を含む異方性導電材料、又は特許文献１に記載のような基材粒子の表面を導電層により被覆した導電性粒子を含む異方性導電材料により、例えば、半導体チップの電極とガラス基板の電極とを電気的に接続する際には、ガラス基板上に、異方性導電材料を配置する。次に、半導体チップを積層して、加熱及び加圧する。これにより、異方性導電材料を硬化させて、かつ導電性粒子を介して電極間を電気的に接続し、接続構造体を得る。このような方法で電極間を電気的に接続可能な新規な粒子を提供することは有用である。また、このような電極間の電気的な接続に用いられる粒子には、透明性が求められることもある。
【０００７】
一方で、従来の導電性粒子では、大気中の腐食性ガスによって導電層の腐食が生じることがある。さらに、複数の導電性粒子の衝突などによって、導電層に割れが生じることもある。
【０００８】
本発明の目的は、導電性材料又は熱伝導性材料などの用途に用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【０００９】
本発明の限定的な目的は、透明性が求められる透明導電性材料又は透明熱伝導性材料などの用途に用いることができる新規な複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【００１０】
本発明の他の限定的な目的は、電極間の電気的な接続に用いることができる複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【００１１】
本発明のさらに限定的な目的は、ＩＴＯ粒子の腐食が生じ難い複合粒子、並びに該複合粒子を用いた樹脂組成物及び接続構造体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の広い局面によれば、樹脂粒子と、該樹脂粒子中に埋め込まれており、該樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備える、複合粒子が提供される。
【００１３】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、複合粒子は透明粒子である。
【００１４】
本発明に係る複合粒子の他の特定の局面では、上記樹脂粒子中において、複数の上記錫ドープ酸化インジウム粒子が偏在しており、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の存在個数が、上記樹脂粒子の中心側よりも上記樹脂粒子の外表面側の方で多い、複合粒子が提供される。
【００１５】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の全個数のうちの６０％以上が、上記樹脂粒子の外表面から上記樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域内に存在する。
【００１６】
本発明に係る複合粒子のある特定の局面では、上記樹脂粒子中に、上記錫ドープ酸化インジウム粒子が５００個以上埋め込まれている。
【００１７】
本発明に係る複合粒子の他の特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が、上記樹脂粒子の粒子径の１／５以下である。
【００１８】
本発明に係る複合粒子のさらに他の特定の局面では、上記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が２μｍ以下である。
【００１９】
本発明に係る樹脂組成物は、本発明に従って構成された複合粒子と、バインダー樹脂とを含む。
【００２０】
本発明に係る樹脂組成物のある特定の局面では、該樹脂組成物は異方性導電材料である。
【００２１】
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備えており、該接続部が本発明に従って構成された複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係る複合粒子は、樹脂粒子と、該樹脂粒子中に埋め込まれており、該樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備えるので、導電性材料又は熱伝導性材料などの用途に広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の他の実施形態に係る複合粒子を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を用いた接続構造体を示す部分切欠断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施形態及び実施例を説明することにより本発明を明らかにする。
【００２５】
（複合粒子）
図１に、本発明の一実施形態に係る複合粒子を断面図で示す。
【００２６】
図１に示すように、複合粒子１は、樹脂粒子２と、樹脂粒子２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子３とを備える。ＩＴＯ粒子３の平均粒子径は、樹脂粒子２の粒子径の１／２よりも小さい。ＩＴＯ粒子３は、導電性粒子である。ＩＴＯ粒子３は、錫ドープ酸化インジウム粒子である。
【００２７】
本実施形態の主な特徴は、樹脂粒子２中に複数のＩＴＯ粒子３が埋め込まれていることである。このような構成の採用によって、複合粒子１の導電性又は熱伝導性を高めることができる。このため、複合粒子１を導電性材料又は熱伝導性材料として用いることができる。
【００２８】
また、本実施形態では、樹脂粒子２、ＩＴＯ粒子３及び複合粒子１はいずれも透明であり、透明粒子である。樹脂粒子は、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。ＩＴＯ粒子は、一般に透明であり、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。複合粒子は、透明であることが好ましく、透明粒子であることが好ましい。
【００２９】
なお、本明細書において、「透明」とは、樹脂粒子、ＩＴＯ粒子及び複合粒子に光を照射したときに、光が透過することをいう。本明細書において、「透明」には半透明も含まれる。
【００３０】
複合粒子１が透明粒子であると、透明性が求められる用途に好適に用いることができ、透明導電性材料又は透明熱伝導性材料の用途に好適に用いることができる。例えば、タッチパネルに用いられる導電性粒子などとして、複合粒子１を好適に用いることができる。
【００３１】
また、本実施形態では、樹脂粒子２中において、複数のＩＴＯ粒子３は偏在している。ＩＴＯ粒子３の存在個数は、樹脂粒子２の中心Ｃ側よりも樹脂粒子２の外表面２ａ側の方で多い。但し、本発明に係る複合粒子では、樹脂粒子中において、複数のＩＴＯ粒子は偏在していなくてもよい。
【００３２】
本実施形態の他の特徴は、樹脂粒子２中に複数のＩＴＯ粒子３が埋め込まれており、しかも樹脂粒子２中において複数のＩＴＯ粒子３が偏在しており、ＩＴＯ粒子３の存在個数が、樹脂粒子２の中心Ｃ側よりも樹脂粒子２の外表面２ａ側の方で多いことである。このような構成の採用によって、複合粒子１の外表面１ａ近傍における導電性及び熱伝導性を高めることができる。このため、複合粒子１を導電性材料又は熱伝導性材料としてより一層好適に用いることができる。
【００３３】
また、例えば、電極間に複合粒子１を配置して、電極間で複合粒子１を圧縮した場合に、外表面１ａ近傍に比較的多く存在するＩＴＯ粒子３により電気的な接続を果たすことができる。さらに、外表面１ａ近傍に比較的多く存在するＩＴＯ粒子３が圧縮前に距離を隔てていても、圧縮時にＩＴＯ粒子３同士を近づかせて接触させることができる。この結果、複合粒子を介して、電極間を電気的に接続させることができる。
【００３４】
また、複合粒子１の中心Ｃ部分には、樹脂粒子２の樹脂が比較的多く存在するので、複合粒子１の柔軟性を高めることができる。
【００３５】
さらに、基材粒子の表面を導電層で被覆した従来の導電性粒子では、大気中の腐食性ガスによって、導電層の腐食が生じることがある。これに対し、本実施形態に係る複合粒子１では、たとえＩＴＯ粒子３が上記腐食性ガスにより腐食しやすかったとしても、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれていることによってＩＴＯ粒子３と上記腐食性ガスとの接触が妨げられる。このため、ＩＴＯ粒子３の腐食を防ぐことができる。さらに、基材粒子の表面を導電層で被覆した従来の導電性粒子では、複数の導電性粒子の衝突などにより、導電層の割れが生じることがある。これに対して、本実施形態に係る複合粒子１では、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれているので、更にＩＴＯ粒子３は粒子状であるので、導電層の割れが大きな問題とはならない。
【００３６】
ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの６０％以上が、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在することが好ましい。言い換えれば、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの距離をＤとしたときに、樹脂粒子２の外表面２ａから中心Ｃに向かって０〜０．３Ｄの距離の領域内に、ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの６０％以上が存在することが好ましい。
【００３７】
なお、ＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在か否かは、ＩＴＯ粒子３の中心を基準として、該ＩＴＯ粒子３の中心が上記外側の領域内に存在するか否かで判断される。
【００３８】
複合粒子１では、複数のＩＴＯ粒子３は、接触していてもよく、接触していなくてもよい。複数のＩＴＯ粒子３は、接触しているか、又は複合粒子１が圧縮されたときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触するように樹脂粒子２中に埋め込まれていることが好ましい。少なくとも複合粒子１の粒子径の１０％圧縮変位したときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触するように、複数のＩＴＯ粒子３が樹脂粒子２中に埋め込まれていることが好ましい。２つの電極間で複合粒子１を圧縮したときに、複数のＩＴＯ粒子３が接触し、電極間が電気的に接続されることが好ましい。
【００３９】
樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの３／１０の距離の外側の領域内に存在するＩＴＯ粒子３の全個数中の割合は、好ましくは７０％以上、より好ましくは８０％以上、更に好ましくは９０％以上、特に好ましくは９５％以上である。
【００４０】
ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの５５％以上が、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの１／５の距離の外側の領域内に存在することが好ましい。言い換えれば、樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの距離をＤとしたときに、樹脂粒子２の外表面２ａから中心Ｃに向かって０〜０．２Ｄの距離の領域内に、ＩＴＯ粒子３の全個数のうちの５５％以上が存在することが好ましい。
【００４１】
樹脂粒子２の外表面２ａから樹脂粒子２の中心Ｃまでの１／５の距離の外側の領域内に存在するＩＴＯ粒子３の全個数中の割合は、好ましくは６５％以上、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは８５％以上、特に好ましくは９０％以上である。
【００４２】
樹脂粒子の中心側よりも樹脂粒子の外表面側の方でＩＴＯ粒子の存在個数が多いように、樹脂粒子中においてＩＴＯ粒子を偏在させる方法としては、マイクロカプセル化方法、並びにヘテロ凝集法等が挙げられる。
【００４３】
上記樹脂粒子中に、上記錫ドープ酸化インジウム粒子は、１００個以上埋め込まれていることが好ましく、５００個以上埋め込まれていることがより好ましい。
【００４４】
上記樹脂粒子は、樹脂により形成されている。上記樹脂粒子を形成するための樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイド、ポリアセタール、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケトン及びポリエーテルスルホン等が挙げられる。圧縮により複合粒子を適度に変形させることができるので、上記樹脂粒子は、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を１種又は２種以上重合させた重合体により形成されていることが好ましい。
【００４５】
上記樹脂粒子の粒子径は、１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。樹脂粒子の粒子径は、より好ましくは２μｍ以上、より好ましくは５０μｍ以下、更に好ましくは３０μｍ以下、特に好ましくは５μｍ以下である。樹脂粒子の粒子径が上記下限以上及び上記上限以下であると、複合粒子を導電性材料又は熱伝導性材料としてより一層好適に用いることができ、更に複合粒子を電極間の接続により一層好適に用いることができ、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。樹脂粒子の平均粒子径が１００μｍ以下であると、電極間の間隔を狭くすることができる。
【００４６】
上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、５０μｍ以下であることが好ましい。上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、より好ましくは１０μｍ以下、更に好ましくは４μｍ以下、特に好ましくは２μｍ以下である。上記ＩＴＯ粒子の粒子径は、好ましくは０．００１μｍ以上、より好ましくは０．０１μｍ以上、更に好ましくは０．１μｍ以上である。
【００４７】
上記ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、上記樹脂粒子の粒子径の１／３以下であることが好ましく、１／５以下であることがより好ましく、１／１０以上であることが好ましい。ＩＴＯ粒子の平均粒子径と樹脂粒子の粒子径とが好ましい上記関係を満たすことで、複合粒子の導電性及び熱伝導性が高くなり、複合粒子の柔軟性が高くなり、更に複合粒子を電極間の接続に用いることができ、電極間の導通信頼性をより一層高めることができる。上記ＩＴＯ粒子の最大粒子径は、上記樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さいことが好ましい。
【００４８】
上記ＩＴＯ粒子の「平均粒子径」は、数平均粒子径を示す。ＩＴＯ粒子の平均粒子径は、任意のＩＴＯ粒子５０個を電子顕微鏡又は光学顕微鏡にて観察し、平均値を算出することにより求められる。
【００４９】
図２に、本発明の他の実施形態に係る複合粒子を断面図で示す。
【００５０】
図２に示すように、複合粒子１１は、樹脂粒子１２と、樹脂粒子１２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子１３とを備える。ＩＴＯ粒子１３の平均粒子径は、樹脂粒子１２の粒子径の１／２よりも小さい。複合粒子１１では、樹脂粒子１２中において、複数のＩＴＯ粒子１３が偏在しておらず、複数のＩＴＯ粒子１３はほぼ全体に均一に存在している。このように、複数のＩＴＯ粒子は、樹脂粒子中において必ずしも偏在していなくてよい。但し、導電性及び熱伝導性を高める観点からは、複数のＩＴＯ粒子は樹脂粒子中において偏在していることが好ましい。
【００５１】
（樹脂組成物）
本発明に係る樹脂組成物は、上記複合粒子と、バインダー樹脂とを含む。本発明に係る樹脂組成物は、異方性導電材料であることが好ましい。
【００５２】
上記バインダー樹脂は特に限定されない。上記バインダー樹脂として、一般的には絶縁性の樹脂が用いられる。上記バインダー樹脂としては、例えば、ビニル樹脂、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂、熱可塑性ブロック共重合体及びエラストマー等が挙げられる。上記バインダー樹脂は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００５３】
上記ビニル樹脂としては、例えば、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂及びスチレン樹脂等が挙げられる。上記熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体及びポリアミド樹脂等が挙げられる。上記硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。なお、上記硬化性樹脂は、常温硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂又は湿気硬化型樹脂であってもよい。上記硬化性樹脂は、硬化剤と併用されてもよい。上記熱可塑性ブロック共重合体としては、例えば、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体の水素添加物、及びスチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体の水素添加物等が挙げられる。上記エラストマーとしては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、及びアクリロニトリル−スチレンブロック共重合ゴム等が挙げられる。
【００５４】
上記樹脂組成物は、複合粒子及びバインダー樹脂の他に、例えば、充填剤、増量剤、軟化剤、可塑剤、重合触媒、硬化触媒、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、帯電防止剤又は難燃剤等の各種添加剤を含有してもよい。さらに、異方性導電材料は、複合粒子以外の導電性粒子を含んでいてもよい。
【００５５】
上記バインダー樹脂中に複合粒子を分散させる方法は、従来公知の分散方法を用いることができ特に限定されない。上記バインダー樹脂中に複合粒子を分散させる方法としては、例えば、バインダー樹脂中に複合粒子を添加した後、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、複合粒子を水又は有機溶剤中にホモジナイザー等を用いて均一に分散させた後、バインダー樹脂中へ添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法、並びにバインダー樹脂を水又は有機溶剤等で希釈した後、複合粒子を添加し、プラネタリーミキサー等で混練して分散させる方法等が挙げられる。
【００５６】
本発明に係る樹脂組成物は、異方性導電ペースト、異方性導電インク、異方性導電粘接着剤、異方性導電フィルム、又は異方性導電シート等として使用され得る。本発明に係る複合粒子を含む異方性導電材料が、異方性導電フィルム又は異方性導電シート等のフィルム状の接着剤として使用される場合には、該複合粒子を含むフィルム状の接着剤に、複合粒子を含まないフィルム状の接着剤が積層されてもよい。
【００５７】
本発明に係る樹脂組成物における複合粒子の含有量は特に限定されない。熱伝導性、導電性及び導通信頼性を高める観点からは、樹脂組成物１００体積％中、複合粒子の含有量は０．０１〜２０体積％の範囲内であることが好ましい。
【００５８】
（接続構造体）
本発明に係る接続構造体は、第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備える。該接続部が上記複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている。
【００５９】
図３は、本発明の一実施形態に係る複合粒子を用いた接続構造体を模式的に示す断面図である。
【００６０】
図３に示す接続構造体２１は、第１の接続対象部材２２と、第２の接続対象部材２３と、第１，第２の接続対象部材２２，２３とを電気的に接続している接続部２４とを備える。接続部２４は、複合粒子１と、バインダー樹脂２５とを含む樹脂組成物により形成されている。なお、図示の便宜上、図３では、複合粒子１は、略図で示されている。
【００６１】
第１の接続対象部材２２は上面２２ａに、複数の電極２２ｂを有する。第２の接続対象部材２３は下面２３ａに、複数の電極２３ｂを有する。電極２２ｂと電極２３ｂとが、複合粒子１を介して積層され、電気的に接続されている。本実施形態では、樹脂粒子２中の複数のＩＴＯ粒子３が接触している。第１，第２の接続対象部材は、電気的接続対象部材であることが好ましい。
【００６２】
第１，第２の接続対象部材２２，２３として、具体的には、半導体チップ、コンデンサ及びダイオード等の電子部品、並びにプリント基板、フレキシブルプリント基板及びガラス基板等の回路基板等が挙げられる。
【００６３】
接続構造体２１の製造方法は特に限定されない。接続構造体２１の製造方法の一例として、第１の接続対象部材２２と第２の接続対象部材２３との間に、上記樹脂組成物を配置して、積層体を得た後、該積層体を加熱し、加圧する方法が挙げられる。この加圧により複合粒子１が圧縮させて、複合粒子１において樹脂粒子２中に埋め込まれた複数のＩＴＯ粒子３を接触させることができる。
【００６４】
上記積層体を加熱する際の温度は、１２０〜２２０℃程度である。上記積層体を加圧する際の圧力は９．８×１０４〜４．９×１０６Ｐａ程度である。
【００６５】
以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明する。本発明は、以下の実施例のみに限定されない。
【００６６】
（実施例１）
図１に示す複合粒子を作製した。
【００６７】
錫ドープ酸化インジウムにより形成された複数のＩＴＯ粒子（平均粒子径１μｍ、透明粒子）を用意した。
【００６８】
３重量％ポリビニルアルコール水溶液８００重量部に、表面処理したＩＴＯ粒子５重量部と、ジビニルベンゼン１００重量部と、過酸化ベンゾイル２重量部とを加え、ホモジナイザーにて撹拌して粒度調整を行った。その後、撹拌しながら窒素気流下にて８０℃まで昇温して１５時間反応を行い、複合粒子を得た。得られた複合粒子を熱イオン交換水及びメタノールにて洗浄した後、分級操作を行うことにより透明粒子である複合粒子を得た。得られた複合粒子における樹脂粒子の平均粒子径は１０μｍであった。また、得られた複合粒子において、樹脂粒子中にＩＴＯ粒子は、樹脂粒子１個当たり平均で５００個以上埋め込まれていた。
【００６９】
（参考例１）
ＩＴＯ粒子を表面処理した銅粉（平均粒子径０．５μｍ、銅粒子）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして複合粒子を得た。また、得られた複合粒子において、樹脂粒子中に銅粒子は、樹脂粒子１個当たり平均３，５００個以上埋め込まれていた。
【００７０】
（評価）
（１）ＩＴＯ粒子又は銅粒子の存在状態
ＩＴＯ粒子又は銅粒子の全個数のうち、樹脂粒子の外表面から樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域（０〜０．３Ｄ）内に存在するＩＴＯ粒子又は銅粒子の個数割合を数えた。
【００７１】
また、ＩＴＯ粒子又は銅粒子の全個数のうち、樹脂粒子の外表面から樹脂粒子の中心までの１／５の距離の外側の領域（０〜０．２Ｄ）内に存在するＩＴＯ粒子又は銅粒子の個数の割合を数えた。
【００７２】
（２）接続抵抗
接続構造体の作製：
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（三菱化学社製「エピコート１００９」）１０重量部と、アクリルゴム（重量平均分子量約８０万）４０重量部と、メチルエチルケトン２００重量部と、マイクロカプセル型硬化剤（旭化成ケミカルズ社製「ＨＸ３９４１ＨＰ」）５０重量部と、シランカップリング剤（東レダウコーニングシリコーン社製「ＳＨ６０４０」）２重量部とを混合し、得られた複合粒子を含有量が３体積％となるように添加し、分散させ、樹脂組成物を得た。
【００７３】
得られた樹脂組成物を、片面が離型処理された厚さ５０μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムに塗布し、７０℃の熱風で５分間乾燥し、異方性導電フィルムを作製した。得られた異方性導電フィルムの厚さは１２μｍであった。
【００７４】
得られた異方性導電フィルムを５ｍｍ×５ｍｍの大きさに切断した。切断された異方性導電フィルムを、一方に抵抗測定用の引き回し線を有するアルミニウム電極（高さ０．２μｍ、Ｌ／Ｓ＝２０μｍ／２０μｍ）が設けられたガラス基板（幅３ｃｍ、長さ３ｃｍ）のアルミニウム電極側のほぼ中央に貼り付けた。次いで、同じアルミニウム電極が設けられた２層フレキシブルプリント基板（幅２ｃｍ、長さ１ｃｍ）を、電極同士が重なるように位置合わせをしてから貼り合わせた。このガラス基板と２層フレキシブルプリント基板との積層体を、１０Ｎ、１８０℃、及び２０秒間の圧着条件で熱圧着し、接続構造体を得た。なお、ポリイミドフィルムにアルミニウム電極が直接形成されている２層フレキシブルプリント基板を用いた。
【００７５】
接続抵抗：
上記接続構造体の作製で得られた接続構造体の対向する電極間の接続抵抗を４端子法により測定した。接続抵抗を下記の判定基準で判定した。
【００７６】
〔接続抵抗の判定基準〕
○：接続抵抗が２．０Ω以下
×：接続抵抗が２．０Ωを超える
【００７７】
結果を下記の表１に示す。
【００７８】
【表１】
【符号の説明】
【００７９】
１…複合粒子
１ａ…外表面
２…樹脂粒子
２ａ…外表面
３…ＩＴＯ粒子
１１…複合粒子
１２…樹脂粒子
１３…ＩＴＯ粒子
２１…接続構造体
２２…第１の接続対象部材
２２ａ…上面
２２ｂ…電極
２３…第２の接続対象部材
２３ａ…下面
２３ｂ…電極
２４…接続部
２５…バインダー樹脂
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子と、
前記樹脂粒子中に埋め込まれており、前記樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備える、複合粒子。
【請求項２】
透明粒子である、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項３】
前記樹脂粒子中において、複数の前記錫ドープ酸化インジウム粒子が偏在しており、
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の存在個数が、前記樹脂粒子の中心側よりも前記樹脂粒子の外表面側の方で多い、請求項１又は２に記載の複合粒子。
【請求項４】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の全個数のうちの６０％以上が、前記樹脂粒子の外表面から前記樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域内に存在する、請求項３に記載の複合粒子。
【請求項５】
前記樹脂粒子中に、前記錫ドープ酸化インジウム粒子が５００個以上埋め込まれている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項６】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が、前記樹脂粒子の粒子径の１／５以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項７】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が２μｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合粒子と、バインダー樹脂とを含む、樹脂組成物。
【請求項９】
異方性導電材料である、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、
前記接続部が請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている、接続構造体。
【請求項１】
樹脂粒子と、
前記樹脂粒子中に埋め込まれており、前記樹脂粒子の粒子径の１／２よりも小さい平均粒子径を有する複数の錫ドープ酸化インジウム粒子とを備える、複合粒子。
【請求項２】
透明粒子である、請求項１に記載の複合粒子。
【請求項３】
前記樹脂粒子中において、複数の前記錫ドープ酸化インジウム粒子が偏在しており、
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の存在個数が、前記樹脂粒子の中心側よりも前記樹脂粒子の外表面側の方で多い、請求項１又は２に記載の複合粒子。
【請求項４】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の全個数のうちの６０％以上が、前記樹脂粒子の外表面から前記樹脂粒子の中心までの３／１０の距離の外側の領域内に存在する、請求項３に記載の複合粒子。
【請求項５】
前記樹脂粒子中に、前記錫ドープ酸化インジウム粒子が５００個以上埋め込まれている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項６】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が、前記樹脂粒子の粒子径の１／５以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項７】
前記錫ドープ酸化インジウム粒子の平均粒子径が２μｍ以下である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合粒子。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合粒子と、バインダー樹脂とを含む、樹脂組成物。
【請求項９】
異方性導電材料である、請求項８に記載の樹脂組成物。
【請求項１０】
第１の接続対象部材と、第２の接続対象部材と、該第１，第２の接続対象部材を接続している接続部とを備え、
前記接続部が請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合粒子により形成されているか、又は該複合粒子とバインダー樹脂とを含む樹脂組成物により形成されている、接続構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１６２９４（Ｐ２０１２−２１６２９４Ａ）
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７８９７１（Ｐ２０１１−７８９７１）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月８日（２０１２．１１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００２１７４）積水化学工業株式会社 (5,781)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]