JP2000198880A

JP2000198880A - 微粒子の被覆方法、被覆微粒子、異方性導電接着剤及び導電接続構造体

Info

Publication number: JP2000198880A
Application number: JP29383299A
Authority: JP
Inventors: Takuo Suzuki; 卓夫鈴木; Kazuo Ukai; 和男鵜飼
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1999-10-15
Publication date: 2000-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】大がかりな装置を必要とせず、被覆されない
微粒子が発生しないため効率がよく、多重粒子が発生し
にくく、容易に被覆層の厚さを制御でき、大量に微粒子
を被覆でき、濡れ性の悪い微粒子や比重の大きい微粒子
も被覆することができ、粒子間で被覆層の厚さを均一に
することができる微粒子の被覆方法を提供する。【解決手段】微粒子と被覆物質と分散媒とを混合して
混合物を調製後、上記分散媒を徐々に揮発させながら取
り除くことにより微粒子に被覆層を形成する微粒子の被
覆方法であって、上記微粒子は、平均粒子径が０．２〜
３０００μｍ、アスペクト比が５未満、ＣＶ値が４０％
以下であり、上記被覆層の厚さは、上記微粒子の平均粒
子径の１／４以下であることを特徴とする微粒子の被覆
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微粒子の被覆方
法、及び、該微粒子の被覆方法を用いて被覆された被覆
微粒子、並びに、微細電極間の接続に用いられる被覆微
粒子、異方性導電接着剤、及び、導電接続構造体に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、微粒子の被覆方法としては、界面
重合法、微粒子存在下での懸濁重合、乳化重合等の化学
的方法；スプレードライ、ハイブリダイゼーション、静
電付着法、噴霧法、ディッピング、真空蒸着等の物理
的、機械的方法等があった。しかしながら、これらの被
覆方法は、大がかりな装置が必要である、被覆されない
粒子が多量に発生するため、効率が悪い、多重粒子が発
生する、粒子間で被覆の厚さが大幅に異なる、膜厚制御
が困難である、大量生産に不向きである、濡れ性の悪い
粒子や重い粒子は被覆できない等の問題点があった。

【０００３】また、液晶ディスプレイ、パーソナルコン
ピュータ、携帯通信機器等のエレクトロニクス製品にお
いて、半導体素子等の小型電気部品を基板に電気的に接
続したり、基板同士を電気的に接続するため、いわゆる
異方性導電材料といわれるものが使用されており、異方
性導電材料のなかでは、導電性微粒子をバインダー樹脂
に混合した異方性導電接着剤が広く用いられている。

【０００４】上記異方性導電接着剤に用いられる導電性
微粒子としては、有機基材粒子又は無機基材粒子の表面
に金属メッキを施したものや金属粒子が用いられてき
た。このような導電性微粒子は、例えば、特公平６−９
６７７１号公報、特開平４−３６９０２号公報、特開平
４−２６９７２０号公報、特開平３−２５７７１０号公
報等に開示されている。

【０００５】また、このような導電性微粒子をバインダ
ー樹脂と混ぜ合わせてフィルム状又はペースト状にした
異方性導電接着剤は、例えば、特開昭６３−２３１８８
９号公報、特開平４−２５９７６６号公報、特開平３−
２９１８０７号公報、特開平５−７５２５０号公報等に
開示されている。

【０００６】近年、電子機器や電子部品が小型化するに
ともない、基板等の配線がより微細になってきたため、
導電性微粒子もこれに対応できるように微粒子化や粒子
径精度の向上が図られてきた。しかしながら、高い粒子
径精度のままで一定以上に粒子径を小さくすることは技
術的に困難であり、たとえそれが可能となっても電気容
量の問題を解決しようとすると、ある確率で隣接する粒
子が発生する。そのため導電性微粒子によるブリッジが
発生し、隣接する電極間でのリークが発生しやすくなる
という問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑
み、大がかりな装置を必要とせず、被覆されない微粒子
が発生しないため効率がよく、多重粒子が発生しにく
く、容易に被覆層の厚さを制御でき、大量に微粒子を被
覆でき、濡れ性の悪い微粒子や比重の大きな微粒子も被
覆することができ、粒子間で被覆層の厚さを均一にする
ことができる微粒子の被覆方法、及び、該微粒子の被覆
方法を用いて被覆された被覆微粒子を提供することを目
的とする。また、本発明は、接続抵抗が低く、接続時の
電気容量が大きく、接続が安定していて、リーク現象を
起こさない被覆微粒子、異方性導電接着剤、及び、導電
接続構造体を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粒子と被覆
物質と分散媒とを混合して混合物を調製後、上記分散媒
を徐々に揮発させながら取り除くことにより微粒子に被
覆層を形成する微粒子の被覆方法であって、上記微粒子
は、平均粒子径が０．２〜３０００μｍ、アスペクト比
が５未満、ＣＶ値が４０％以下であり、上記被覆層の厚
さは、上記微粒子の平均粒子径の１／４以下であること
を特徴とする微粒子の被覆方法である。以下に、本発明
を詳述する。

【０００９】本発明の微粒子の被覆方法においては、先
ず、微粒子と被覆物質と分散媒とを混合して混合物を調
製する。

【００１０】上記微粒子の平均粒子径は、０．２〜３０
００μｍである。平均粒子径が０．２μｍ未満では、粒
子同士の接触面積が大きくなるため、単粒子化が困難と
なることがあり、３０００μｍを超えると、重力の影響
で被覆層が不均一になることがあるため上記範囲に限定
される。好ましくは０．５〜１００μｍであり、より好
ましくは１〜２０μｍであり、更に好ましくは３〜１０
μｍである。上記平均粒子径は、任意の微粒子３００個
を電子顕微鏡で観察することにより得られる値である。

【００１１】上記微粒子のアスペクト比は５未満であ
る。アスペクト比が５以上では、粒子径が不揃いとなる
ため、粒子同士の接触面積が大きくなり、単粒子化が困
難となるため上記範囲に限定される。好ましくは２未満
であり、より好ましくは１．４未満であり、更に好まし
くは１．１未満であり、特に好ましくは１．０５未満で
ある。上記アスペクト比とは、任意の微粒子３００個を
電子顕微鏡で観察することにより得られる微粒子の平均
長径を平均短径で割った値である。

【００１２】上記微粒子は、ＣＶ値が４０％以下であ
る。ＣＶ値が４０％を超えると、粒子径が不揃いとなる
ため、粒子同士の接触面積が大きくなり、単粒子化が困
難となるため上記範囲に限定される。好ましくは３０％
以下であり、より好ましくは２０％以下であり、更に好
ましくは１０％以下であり、特に好ましくは５％以下で
ある。

【００１３】上記ＣＶ値とは、下記の式（１）；ＣＶ値（％）＝（σ／Ｄｎ）×１００・・・・（１）（式中、σは、粒子径の標準偏差を表し、Ｄｎは、数平
均粒子径を表す）で表される値である。上記標準偏差及
び上記数平均粒子径は、微粒子３００個を電子顕微鏡で
観察することにより得られる値である。

【００１４】上記微粒子の材質としては特に限定され
ず、例えば、有機物、樹脂、無機物、これらの化合物や
混合物、金属等が挙げられる。また、上記微粒子は、少
なくとも表面に導電層が形成された導電性微粒子であっ
てもよい。

【００１５】上記被覆物質としては特に限定されない
が、上記被覆層が割れたり、剥がれ落ちたりしにくい点
から、樹脂を主成分とするものが好ましく、分散媒に可
溶な樹脂を主成分とするものがより好ましい。上記樹脂
としては、例えば、ポリエチレン、エチレン／酢酸ビニ
ル共重合体、エチレン／アクリル酸エステル共重合体等
のポリオレフィン類；ポリメチル（メタ）アクリレー
ト、ポリエチル（メタ）アクリレート、ポリブチル（メ
タ）アクリレート等の（メタ）アクリレート重合体又は
共重合体；ポリスチレン、スチレン／アクリル酸エステ
ル共重合体、ＳＢ型スチレン／ブタジエンブロック共重
合体、ＳＢＳ型スチレン／ブタジエンブロック共重合
体、これらの水添加物等のブロックポリマー；ビニル系
重合体又は共重合体等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、
フェノール樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂、これ
らの混合物等が挙げられる。上記被覆層に樹脂強度が必
要な場合には、分散媒に可溶な樹脂を用いて被覆層を形
成した後に、架橋等の方法により不溶にしてもよい。ま
た、樹脂以外の被覆物質の成分としては、例えば、有機
物、無機物、これらの化合物や混合物、金属等が挙げら
れる。

【００１６】上記分散媒としては、混合物を調製する際
に液状のものであれば特に限定されず、例えば、溶剤ハ
ンドブック（講談社）等に記載されている通常の有機溶
媒、水、無機溶媒、これらの混合物や化合物等が挙げら
れる。上記分散媒は、後述する方法を用いて、徐々に揮
発させながら取り除く点から、上記分散媒を揮発させる
気圧での沸点が６０〜２００℃のものが好ましい。沸点
が６０℃未満では、揮発が急激に起こるため、被覆物質
が緻密に集積するとともに、微粒子も緻密に凝集し、単
粒子化しなくなったり、被覆層が発泡したりすることが
あり、２００℃を超えると、揮発するのに時間がかかり
過ぎ、生産性が著しく低下したり、被覆層が劣化したり
することがあるため上記範囲が好ましい。より好ましく
は９０〜１５０℃である。

【００１７】本発明の微粒子の被覆方法においては、上
述の構成からなる混合物を調製した後、上記分散媒を徐
々に揮発させながら取り除くことにより微粒子に被覆層
を形成する。上記分散媒を徐々に揮発させながら取り除
く方法としては特に限定されず、例えば、上記分散媒の
沸点より６０℃以上低い温度で揮発させる方法、３００
ｍｍＨｇ以上減圧せず、即ち、大気圧より３００ｍｍＨ
ｇ以上圧力を低くしない条件で揮発させる方法等が挙げ
られる。

【００１８】上記微粒子の被覆方法において、分散媒を
徐々に揮発させながら取り除くのは、微粒子間に空隙を
発生させながら被覆層を形成するのが好ましいからであ
り、空隙を発生させることにより、均一な被覆層を形成
することができる。また、より均一な被覆層を形成する
には、少なくとも分散媒の大部分が揮発により取り除か
れた状態で、外力により被覆物質の一部、又は、微粒子
と被覆物質の界面を破壊するのが好ましい。

【００１９】空隙を発生させる方法としては、例えば、
上記混合物の分散媒を徐々に揮発させながら薄膜状、細
線状、微小塊状等の形状にする方法等が挙げられる。こ
れらのなかでは、適切な間隔の空隙を得やすいことか
ら、分散媒を徐々に揮発させながら微小塊状にする方法
が好ましい。

【００２０】適切な間隔の空隙を得る方法としては、例
えば、分散媒を徐々に揮発させながら取り除く際に、微
粒子間の間隔が、上記微粒子の平均粒子径以下である微
粒子を少なくとも半数以上存在させる方法等が挙げられ
る。

【００２１】なお、微粒子の表面には通常凹凸が存在す
るため、上記分散媒を徐々に揮発させながら取り除く際
に、分散媒の粘性が高い場合、分散媒の表面張力が高い
場合、被覆物質と微粒子との濡れ性が悪い場合等には、
微粒子表面の凹凸の凹部に空気、水分等が溜まって被覆
物質と微粒子との接着性が低下することがある。

【００２２】上記被覆物質と微粒子との接着性の低下を
防止するために、微粒子を被覆する前に微粒子を予め減
圧状態にして、表面の凹凸に存在する空気、水分等を除
去しておき、更に、減圧状態のまま微粒子を被覆した上
で大気圧に戻すことが好ましい。減圧後大気圧に戻され
た被覆微粒子は、大気圧により被覆層と微粒子とがより
強固に密着する。

【００２３】上記減圧の程度は、大気圧より５００ｍｍ
Ｈｇ以上減圧することが好ましく、より好ましくは６０
０ｍｍＨｇ以上の減圧、更に好ましくは７００ｍｍＨｇ
以上の減圧である。

【００２４】なお、上記被覆前の減圧の際には、加熱し
ておくことが好ましい。加熱することで、微粒子表面の
水分、空気の除去がより早く、完全に行われるからであ
る。加熱時の温度は５０〜１５０℃が好ましく、より好
ましくは８０〜１００℃である。

【００２５】本発明の微粒子の被覆方法を用いて形成す
る被覆層の厚さは、上記微粒子の平均粒子径の１／４以
下である。上記被覆層の厚さが１／４を超えると、微粒
子間が完全に被覆物質で詰まった状態になるため、単粒
子化できなくなったり、単粒子化する際に、被覆層の厚
さの隔たりが大きくなったり、被覆物質のみの塊ができ
たりすることがあるため上記範囲に限定される。このた
め、上記範囲よりも厚い被覆層を形成する際には、上記
した被覆層を形成する工程を複数回繰り返すのが好まし
い。上記被覆層の厚さは、微粒子の平均粒子径の１／１
０以下であるのが好ましい。また、強度が強すぎると単
粒子化する際に、被覆層が剥がれて裸の微粒子ができる
場合があり、また、後述する方法により、微粒子に導電
性微粒子を用いて被覆微粒子を作製し、更に導電接続構
造体を作製する場合のように、被覆層を一部除去する必
要がある場合に、被覆強度が強すぎると、除去が困難に
なることがあるため、上記被覆層の厚さは、微粒子の平
均粒子径の５／（被覆層を形成する樹脂の分子量）1/2
以下であるのがより好ましい。なお、本明細書におい
て、上記樹脂の分子量は、樹脂が架橋樹脂の場合には、
分子量１００万として取り扱う。

【００２６】本発明の微粒子の被覆方法は、従来の化学
的方法等の被覆方法では、分散媒中等を沈降するため被
覆層を形成することができなかった比重が１．５以上の
微粒子であっても好適に被覆層を形成することができ
る。更には、微粒子の比重が３以上であっても、６以上
であっても好適に被覆層を形成することができる。

【００２７】本発明の微粒子の被覆方法は、大がかりな
装置を必要とせず、被覆されない微粒子が発生しないた
め効率がよく、多重粒子が発生しにくく、容易に被覆層
の厚さを制御でき、大量の微粒子を容易に被覆でき、濡
れ性の悪い微粒子や比重の大きい微粒子も被覆すること
ができる。従って、上記方法により、粒子間で被覆層の
厚さが均一な被覆微粒子を製造することができる。

【００２８】上記微粒子の被覆方法を用いて、微粒子を
被覆することにより得られる被覆微粒子は、その平均粒
子径が０．２μｍより大きく４０００μｍ以下が好まし
い。より好ましくは０．５〜１００μｍであり、更に好
ましくは１〜２０μｍであり、特に好ましくは３〜１０
μｍである。

【００２９】上記被覆微粒子は、微粒子の形状が保たれ
たものである。そのため、アスペクト比が５未満の微粒
子を被覆すれば、得られる被覆微粒子のアスペクト比は
５未満であり、アスペクト比が２未満の微粒子を被覆す
れば、得られる被覆微粒子のアスペクト比は２未満であ
り、アスペクト比が１．４未満の微粒子を被覆すれば、
得られる被覆微粒子のアスペクト比は１．４未満であ
り、アスペクト比が１．１未満の微粒子を被覆すれば、
得られる被覆微粒子のアスペクト比は１．１未満であ
り、アスペクト比が１．０５未満の微粒子を被覆すれ
ば、得られる被覆微粒子のアスペクト比は１．０５未満
である。

【００３０】また、ＣＶ値が４０％以下の微粒子を被覆
すれば、得られる被覆微粒子のＣＶ値は４０％以下であ
り、ＣＶ値が３０％以下の微粒子を被覆すれば、得られ
る被覆微粒子のＣＶ値は３０％以下であり、ＣＶ値が２
０％以下の微粒子を被覆すれば、得られる被覆微粒子の
ＣＶ値は２０％以下であり、ＣＶ値が１０％以下の微粒
子を被覆すれば、得られる被覆微粒子のＣＶ値は１０％
以下であり、ＣＶ値が５％以下の微粒子を被覆すれば、
得られる導電性微粒子のＣＶ値は５％以下である。上記
被覆微粒子もまた本発明の１つである。

【００３１】上記被覆微粒子を作製する際に、微粒子と
して少なくとも表面に導電層が形成された導電性微粒子
を用いると、得られる被覆微粒子は、被覆導電性微粒子
として用いることができる。

【００３２】上記少なくとも表面に導電層が形成された
導電性微粒子としては特に限定されず、通常、導電性微
粒子として用いられるものであればよく、例えば、高分
子材料が核を構成する粒子に金属を被覆したもの、カー
ボン粒子、金属粒子等が挙げられる。これらのなかで
は、電極との接触面積を増やし、安定性を上げるという
点から、ＣＶ値やアスペクト比の小さいものが得やすい
高分子材料を粒子の核に用い、その粒子に金属を被覆し
たものが好ましく、金メッキをしたものがより好まし
い。また、高い導電性微粒子を得られる点から、金属粒
子も好ましい。

【００３３】上記被覆微粒子を被覆導電性微粒子として
用いる際の被覆物質としては、絶縁物質が好ましいこと
から、絶縁性の樹脂が好ましい。上記被覆導電性微粒子
は、被覆層が絶縁物質で形成されていると、後述する工
程により、この被覆導電性微粒子を用いて導電接続構造
体を作製した際に、隣接する電極間でリークが発生せ
ず、被覆導電性微粒子の濃度を上げることができる。ま
た、電極の接続方向では、上記被覆層が加熱及び加圧に
よって流動することにより電極との接触面で上記被覆層
が除去され、電極間の導通を図ることができる。

【００３４】更に、上記被覆導電性微粒子は、本発明の
微粒子の被覆方法を用いて、被覆層が形成されているた
め、被覆層の形成されていない粒子や多重粒子がなく、
被覆層の厚さも均一であることから、より隣接する電極
間でリークが発生しにくく、被覆物のみの残渣も少ない
ため電極間の導通が阻害されることもない。上記被覆導
電性微粒子、即ち、微粒子として少なくとも表面に導電
層が形成された導電性微粒子を用いて得られた被覆微粒
子もまた本発明の１つである。

【００３５】本発明の被覆導電性微粒子は、主として、
相対向する２つの電極を電気的に接続する際に用いられ
る。上記被覆導電性微粒子を用いて相対向する２つの電
極を電気的に接続する方法としては、例えば、上記被覆
導電性微粒子をバインダー樹脂中に分散させて異方性導
電接着剤を調製し、上記異方性導電接着剤を使用して２
つの電極を接着、接続する方法、バインダー樹脂と上記
被覆導電性微粒子とを別々に使用して接続する方法等が
挙げられる。

【００３６】本明細書において、異方性導電接着剤と
は、異方性導電膜、異方性導電ペースト、異方性導電イ
ンキ等を含むものとする。

【００３７】上記異方性導電接着剤を構成するバインダ
ー樹脂としては特に限定されず、例えば、アクリレート
樹脂、エチレン／酢酸ビニル樹脂、スチレン／ブタジエ
ンブロック共重合体等の熱可塑性樹脂；グリシジル基を
有するモノマーやオリゴマーとイソシアネート等の硬化
剤との反応により得られる硬化性樹脂組成物等の熱や光
によって硬化する組成物等が挙げられる。好ましくは、
上記硬化性樹脂組成物のなかでも低温で硬化する低温硬
化性樹脂、及び、光硬化性樹脂である。

【００３８】上記異方性導電接着剤として異方性導電膜
を使用した場合、上記被覆導電性微粒子は、ランダムに
分散されていてもよく、特定の位置に配置されていても
よい。被覆導電性微粒子がランダムに分散された導電膜
は、通常、汎用的な用途に使用される。また、上記被覆
導電性微粒子が所定の位置に配置された導電膜は、効率
的な電気接合を行うことができる。上記異方性導電接着
剤の塗工膜厚は特に限定されないが、１０〜数百μｍが
好ましい。このような異方性導電接着剤もまた本発明の
１つである。

【００３９】上記被覆導電性微粒子、及び、異方性導電
接着剤により接続される対象物としては、例えば、表面
に電極部が形成された基板、半導体等の電気部品等が挙
げられる。上記基板は、フレキシブル基板とリジッド基
板とに大別される。上記フレキシブル基板としては、例
えば、５０〜５００μｍの厚さの樹脂シートが挙げられ
る。上記樹脂シートの材質としては、例えば、ポリイミ
ド、ポリアミド、ポリエステル、ポリスルホン等が挙げ
られる。

【００４０】上記リジッド基板は、樹脂製のものとセラ
ミック製のものとに大別される。上記樹脂製のものとし
ては、例えば、ガラス繊維強化エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、セルロース繊維強化フェノール樹脂等が挙げら
れる。上記セラミック製のものとしては、例えば、二酸
化ケイ素、アルミナ、ガラス等が挙げられる。

【００４１】上記基板の構成は特に限定されず、単層の
ものであってもよく、単位面積当たりの電極数を増加さ
せるために、例えば、複数の層が形成され、スルーホー
ル形成等の手段により、これらの層が相互に電気的に接
続されている多層基板であってもよい。

【００４２】上記電気部品としては特に限定されず、例
えば、トランジスタ、ダイオード、ＩＣ、ＬＳＩ等の半
導体等の能動部品；抵抗、コンデンサ、水晶振動子等の
受動部品等が挙げられる。上記基板又は電気部品の表面
に形成される電極の形状としては特に限定されず、例え
ば、縞状、ドット状、任意形状のもの等が挙げられる。

【００４３】上記電極の材質としては、例えば、金、
銀、銅、ニッケル、パラジウム、カーボン、アルミニウ
ム、ＩＴＯ等が挙げられる。接触抵抗を低減させるため
に、銅、ニッケル等の上に更に金が被覆された電極を用
いることが好ましい。上記電極の厚さは、０．１〜１０
０μｍであることが好ましく、上記電極の幅は、１〜５
００μｍであることが好ましい。

【００４４】上記被覆導電性微粒子と上記基板又は部品
等との接合としては、例えば、表面に電極が形成された
基板又は電気部品の上に、上記被覆導電性微粒子を含有
する異方性導電膜を配置し、その上に、他の基板又は電
気部品の電極を置き、加熱、加圧する方法が挙げられ
る。上記異方性導電膜の代わりに、スクリーン印刷やデ
ィスペンサー等の印刷手段により、上記被覆導電性微粒
子を含有する異方性導電ペーストを所定量用いることも
できる。上記加熱、加圧には、ヒーターが付いた圧着機
やボンディングマシーン等が用いられる。

【００４５】上記異方性導電膜及び上記異方性導電ペー
ストを用いない方法も可能であり、例えば、被覆導電性
微粒子を介して貼り合わせた２つの電極部の隙間に液状
のバインダーを注入した後、硬化させる方法等を用いる
ことができる。

【００４６】上記基板又は電気部品の電極部同士が、上
記被覆導電性微粒子又は上記異方性導電接着剤を用いて
接続された導電接続構造体もまた、本発明の１つであ
る。

【００４７】上述のように、本発明の異方性導電接着剤
及び導電接続構造体は、少なくとも表面が導電材料によ
り形成されている導電性微粒子の表面に、被覆層が形成
されている被覆微粒子を用いることを特徴としている。
このため、上記異方性導電接着剤及び導電接続構造体で
は、上記被覆微粒子の含有する被覆層の存在により隣接
電極間でのリークが発生せず、上記被覆微粒子の濃度を
上げることができる。また、電極と被覆微粒子の接触部
位では、加熱及び加圧により上記被覆層が流動すること
により電極との接触面で上記被覆層が除去され、電極同
士の導通が得られるとともに、被覆導電性微粒子を高濃
度に含有させることができるため、大きな電気容量を確
保することができる。

【００４８】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。

【００４９】実施例１微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比１．０
４、ＣＶ値４％のジビニルベンゼン系微球２０ｇと被覆
物質としてキシレンに可溶な数平均分子量３万、ガラス
転移温度（以下、Ｔｇという）８０℃のスチレン−アク
リル系共重合体１ｇとを分散媒であるキシレン２０ｇ中
に均一に分散し混合物を得た。次に、得られた混合物を
バットの中で薄膜状に延ばし、徐々にキシレンを蒸発さ
せながら、薄膜状の混合物をヘラを用いて網目状にカッ
トしていき微小塊状にした。更に、微小塊が互いに合着
しない程度まで分散媒が揮発した状態で、乳鉢で擦り潰
しながら、残りの分散媒を揮発させ単粒子化した。な
お、走査型電子顕微鏡を用いて、混合物中の微粒子を観
察したところ、微粒子が単粒子化するまでは少なくとも
半数の微粒子が、微粒子の平均粒子径以下の間隔で存在
していた。こうして得られた被覆微粒子は、被覆の厚さ
が約５０ｎｍ、平均粒子径５．１μｍ、アスペクト比
１．０６、ＣＶ値４％で、均一に被覆されており、多重
粒子や被覆物質の残渣をほとんど含んでいなかった。

【００５０】実施例２微粒子として平均粒子径２μｍ、アスペクト比１．０
７、ＣＶ値６％のシリカ微球２０ｇと被覆物質としてキ
シレンに可溶な数平均分子量１万、Ｔｇ９０℃のエポキ
シ樹脂１ｇと平均粒子径５０ｎｍの酸化チタン１ｇとを
分散媒であるキシレン２０ｇ中に均一に分散し混合物を
得た。次に、得られた混合物をボールミルに入れ、ボー
ルミル内を−１００ｍｍＨｇで減圧しながら攪拌し、徐
々にキシレンを揮発させながら、混合物を微小塊状にし
た。更に、ボールミル内を減圧しながら攪拌し、残りの
分散媒を攪拌させるとともに、単粒子化した。なお、実
施例１と同様に、混合物中の微粒子を観察したところ、
微粒子が単粒子化するまでは少なくとも半数の微粒子
が、微粒子の平均粒子径以下の間隔で存在していた。こ
うして得られた被覆微粒子は、被覆の厚さが約５０ｎ
ｍ、平均粒子径２．１μｍ、アスペクト比１．０９、Ｃ
Ｖ値７％で、均一に被覆されており、多重粒子や被覆物
質の残渣をほとんど含んでいなかった。

【００５１】実施例３微粒子として平均粒子径２０μｍ、アスペクト比１．
１、ＣＶ値１０％のベンゾグアナミン系微球２０ｇと被
覆物質としてトルエンに可溶な数平均分子量６０００、
Ｔｇ６０℃の硬化型エポキシ樹脂０．５ｇと硬化剤及び
スチレン−アクリル系の微小なゲル０．５ｇとを分散媒
であるトルエン２０ｇ中に均一に分散し、混合物を得
た。次に、得られた混合物をバットの中で薄膜状に延ば
し、徐々にトルエンを揮発させながら、薄膜状の混合物
をヘラを用いて網目状にカットしていき微小塊状にし
た。更に、微小塊が互いに合着しない程度まで分散媒が
揮発した状態で、ジェットミルにより潰しながら、残り
の分散媒を揮発させ単粒子化した。なお、実施例１と同
様に、混合物中の微粒子を観察したところ、微粒子が単
粒子化するまでは少なくとも半数の微粒子が、微粒子の
平均粒子径以下の間隔で存在していた。こうして得られ
た被覆微粒子は、被覆の厚さが約１００ｎｍ、平均粒子
径２０．２μｍ、アスペクト比１．１、ＣＶ値１０％
で、均一に被覆されており、多重粒子や被覆物質の残渣
をほとんど含んでいなかった。

【００５２】実施例４微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比１．１
５、ＣＶ値１２％のジビニルベンゼン系微球２０ｇと被
覆物質としてキシレンに可溶な数平均分子量３万、Ｔｇ
８０℃のスチレン−アクリル系共重合体１ｇを分散媒で
あるキシレン２０ｇ中に均一に分散し、混合物を得た。
次に、得られた混合物をバットの中で薄膜状に延ばし、
徐々にキシレンを揮発させながら、薄膜状の混合物をヘ
ラを用いて網目状にカットしていき微小塊状にした。更
に、微小塊が互いに合着しない程度まで分散媒が揮発し
た状態で、乳鉢で擦り潰しながら、残りの分散媒を揮発
させ単粒子化した。なお、実施例１と同様に、混合物中
の微粒子を観察したところ、微粒子が単粒子化するまで
は少なくとも半数の微粒子が、微粒子の平均粒子径以下
の間隔で存在していた。こうして得られた被覆微粒子
は、被覆の厚さが約５０ｎｍ、平均粒子径５．１μｍ、
アスペクト比１．１５、ＣＶ値１２％で、均一に被覆さ
れており、若干多重粒子や被覆物質の残渣を含んでいた
ものの問題となるほどではなかった。

【００５３】実施例５被覆物質としてキシレンに可溶な数平均分子量３万、Ｔ
ｇ８０℃のスチレン−アクリル系共重合体３ｇを用いた
以外は、実施例１と同様にして被覆微粒子を得た。な
お、実施例１と同様に、混合物中の微粒子を観察したと
ころ、微粒子が単粒子化するまでは少なくとも半数の微
粒子が、微粒子の平均粒子径以下の間隔で存在してい
た。得られた被覆微粒子は、被覆の厚さが約１５０ｎ
ｍ、平均粒子径５．３μｍ、アスペクト比１．０６、Ｃ
Ｖ値５％で、ほぼ均一に被覆されており、若干多重粒子
や被覆物質の残渣を含んでおり、極微量の被覆層の剥が
れがみられたものの問題となるほどではなかった。

【００５４】実施例６微粒子として平均粒子径６μｍ、アスペクト比１．０
５、ＣＶ値５％のジビニルベンゼン系微球にニッケル１
００ｎｍと金４０ｎｍとをメッキした比重２．５の微粒
子２０ｇと被覆物質として酢酸ブチルに可溶な数平均分
子量１万、Ｔｇ８０℃のメタクリル酸エステル系共重合
体１ｇを分散媒である酢酸ブチル１０ｇ中に均一に分散
し、混合物を得た。次に、得られた混合物をバットの中
で薄膜状に延ばし、徐々に酢酸ブチルを揮発させなが
ら、薄膜状の混合物をヘラを用いて網目状にカットして
いき微小塊状にした。更に、微小塊が互いに合着しない
程度まで分散媒が揮発した状態で、乳鉢で擦り潰しなが
ら、残りの分散媒を揮発させ単粒子化した。なお、実施
例１と同様に、混合物中の微粒子を観察したところ、微
粒子が単粒子化するまでは少なくとも半数の微粒子が、
微粒子の平均粒子径以下の間隔で存在していた。こうし
て得られた被覆導電性微粒子は、被覆の厚さが約１００
ｎｍ、平均粒子径６．２μｍ、アスペクト比１．０８、
ＣＶ値７％で、均一に被覆されており、多重粒子や被覆
物質の残渣はほとんど含んでいなかった。

【００５５】更に、この被覆導電性微粒子を熱硬化性エ
ポキシ樹脂をトルエンに溶解させたバインダー溶液に混
合、分散させた。ついで、この被覆導電性微粒子の分散
溶液を離型フィルム上に一定の厚さに塗布し、トルエン
を蒸発させ、異方性導電膜を得た。膜厚は２５μｍであ
った。その後、ガラス−エポキシ基板上に５０μｍ角の
金バンプを電極ピッチ７０μｍで１０×１０個並べ、得
られた異方性導電膜を貼り付け、更に、その上に同じ基
板を位置合わせ後重ね合わせ、１５０℃で２分間加熱、
加圧し、導電接続構造体を得た。得られた導電接続構造
体の接続抵抗値は充分低く、隣接する電極間の線間絶縁
性は、充分保たれていた。また、冷熱サイクルテストを
行ったが変化はみられなかった。

【００５６】実施例７微粒子として分級により得られた平均粒子径５μｍ、ア
スペクト比１．２、ＣＶ値１５％のニッケル球２０ｇと
被覆物質としてトルエンに可溶な数平均分子量６００
０、Ｔｇ６０℃の硬化型エポキシ樹脂０．２ｇと硬化剤
とを分散媒であるトルエン１０ｇ中に均一に分散し、混
合物を得た。次に、得られた混合物をバットの中で薄膜
状に延ばし、徐々にトルエンを揮発させながら、薄膜状
の混合物をヘラを用いて網目状にカットしていき微小塊
状にした。更に、微小塊が互いに合着しない程度まで分
散媒が揮発した状態で、乳鉢で擦り潰しながら、残りの
分散媒を揮発させ単粒子化した。なお、実施例１と同様
に、混合物中の微粒子を観察したところ、微粒子が単粒
子化するまでは少なくとも半数の微粒子が、微粒子の平
均粒子径以下の間隔で存在していた。こうして得られた
被覆導電性微粒子は、被覆の厚さが約２０ｎｍ、平均粒
子径５μｍ、アスペクト比１．２、ＣＶ値１５％で、均
一に被覆されており、多重粒子や被覆物質の残渣はほと
んど含んでいなかった。

【００５７】更に、この被覆導電性微粒子を用いた以外
は、実施例６と同様にして異方性導電膜、及び、導電接
続構造体を得た。得られた導電接続構造体の接続抵抗値
は充分低く、隣接する電極間の線間絶縁性は、充分保た
れていた。また、冷熱サイクルテストを行ったが変化は
みられなかった。

【００５８】実施例８被覆前の微粒子を、予め大気圧から７００ｍｍＨｇ減
圧、且つ、温度８０℃の状態にて５時間乾燥して用い、
減圧状態のまま温度を室温まで戻した上で圧力を大気圧
まで戻し、被覆時に再度大気圧から６００〜６５０ｍｍ
Ｈｇ減圧し１０分間保持した後大気圧に戻した以外は実
施例１と同様にして被覆微粒子を得た。得られた被覆微
粒子１ｇを純粋５０ｇと共に高速攪拌機（ホモジナイザ
ー）に入れ、回転数１万ｒｐｍで３０分間攪拌して被覆
層を強制的に剥がれさせ、その状態を電子顕微鏡にて観
察したところ、被覆層の剥がれの割合は５．５％であっ
た。実施例１の被覆微粒子を同様にして観察したこと
ろ、被覆層の剥がれの割合は８．３％であった。

【００５９】実施例９被覆前の微粒子を、予め大気圧から７００ｍｍＨｇ減
圧、且つ、温度８０℃の状態にて５時間乾燥して用い、
減圧状態のまま温度を室温まで戻した上で圧力を大気圧
まで戻し、被覆時に再度大気圧から６００〜６５０ｍｍ
Ｈｇ減圧し１０分間保持した後大気圧に戻した以外は実
施例７と同様にして被覆微粒子を得た。得られた被覆微
粒子を用い、高速攪拌機（ホモジナイザー）にて被覆層
を強制的に剥がれさせ、その状態を電子顕微鏡にて観察
したところ、被覆層の剥がれの割合は３．５％であっ
た。実施例７の被覆微粒子を同様にして観察したこと
ろ、被覆層の剥がれの割合は１５．３％であった。

【００６０】比較例１微粒子として平均粒子径０．２μｍ未満の酸化チタンと
被覆物質としてキシレンに可溶な数平均分子量３万、Ｔ
ｇ８０℃のスチレン−アクリル系共重合体とを被覆厚さ
が２０ｎｍ程度になるように添加し、分散媒であるキシ
レン２０ｇ中に均一に分散し、混合物を得た。次に、得
られた混合物をバットの中で薄膜状に延ばし、徐々にキ
シレンを揮発させながら、薄膜状の混合物をヘラを用い
て網目状にカットしていき微小塊状にした。更に、微小
塊が互いに合着しない程度まで分散媒が揮発した状態
で、乳鉢で擦り潰しながら、残りの分散媒を揮発させ単
粒子化しようとしたが、凝集塊が硬く、単粒子化するこ
とができなかった。

【００６１】比較例２微粒子として平均粒子径４０００μｍ、アスペクト比
１．０４、ＣＶ値４％のジビニルベンゼン系微球２０ｇ
を用いた以外は、実施例１と同様にして被覆微粒子を得
た。得られた被覆微粒子は、粒子の底部に樹脂が溜まり
被覆厚は不均一で、被覆物質の残渣を多量に含んでい
た。

【００６２】比較例３微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比５、ＣＶ
値４％のジビニルベンゼン系短繊維２０ｇを用いた以外
は、実施例１と同様にして単粒子化しようとしたが、凝
集塊が硬く、単粒子化することができなかった。そこ
で、さらに強く擦り潰すと被覆層が剥がれたり、残渣が
多量に発生し、一部ジビニルベンゼン系短繊維の破壊も
みられた。

【００６３】比較例４微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比１．０
４、ＣＶ値５０％のジビニルベンゼン系微球２０ｇを用
いた以外は、実施例１と同様にして単粒子化しようとし
たが、凝集塊が硬く、単粒子化することができなかっ
た。そこで、さらに強く擦り潰すと被覆層が剥がれた
り、残渣が多量に発生し、一部ジビニルベンゼン系微球
の破壊もみられた。

【００６４】比較例５被覆物質の配合量を５０ｇに代え、分散媒の量を２５０
ｇに代えた以外は、実施例１と同様にして単粒子化しよ
うとしたが、凝集塊が硬く、単粒子化することができな
かった。そこで、さらに強く擦り潰すと被覆層が剥がれ
たり、残渣が多量に発生し、一部ジビニルベンゼン系微
球の破壊もみられた。また単粒子化した粒子についても
被覆厚さが不均一であった。

【００６５】比較例６被覆物質として、ジエチルエーテルに可溶な数平均分子
量３万、Ｔｇ８０℃のスチレン−アクリル系共重合体１
ｇを用い、分散媒をジエチルエーテルに代えた以外は、
実施例１と同様にして、微粒子と被覆物質とが分散した
混合物を得た。次に、得られた混合物をバットの中で薄
膜状に延ばし、ジエチルエーテルを蒸発させた。蒸発速
度が速いため、薄膜状の混合物をヘラを用いて網目状に
カットすることができなかったので、ヘラで割りながら
平板状の微小塊にした。更に、この微小塊を乳鉢で擦り
潰しながら、単粒子化しようとしたが、微小塊が硬く単
粒子化することができなかった。そこで、さらに強く擦
り潰すと被覆層が剥がれたり、残渣が多量に発生し、一
部ジビニルベンゼン系微球の破壊もみられた。また単粒
子化した粒子についても被覆厚さが不均一であった。

【００６６】比較例７微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比１．０
４、ＣＶ値４％のジビニルベンゼン系微球と被覆物質と
してスチレン及びアクリル酸エステルと重合開始剤とし
てベンゾイルパーオキサイドとを混合し、ポリビニルア
ルコール分散媒中で懸濁重合を行った。この重合反応で
得られた重合物は、数平均分子量３万、Ｔｇ８０℃のス
チレン−アクリル系共重合体であり、ジビニルベンゼン
系微球を被覆していたが、被覆膜厚が粒子により異な
り、多重粒子や微球を含まない粒子も多数発生してい
た。

【００６７】比較例８微粒子として平均粒子径５μｍ、アスペクト比１．０
４、ＣＶ値４％のジビニルベンゼン系微球２０ｇと被覆
物質としてキシレンに可溶な数平均分子量３万、Ｔｇ８
０℃のスチレン−アクリル系共重合体１ｇを分散媒であ
るキシレン１００ｇ中に均一に分散し混合物を得た。得
られた混合物をスプレードライ法により噴霧しながら加
熱、減圧下で溶媒を除去したところ、ジビニルベンゼン
系微球は、被覆されていたが、被覆膜厚が粒子により異
なり、多重粒子や微球を含まない粒子も多数発生してい
た。

【００６８】比較例９被覆導電性微粒子に代えて、被覆していない導電性微粒
子を用いた以外は、実施例６と同様にして異方性導電膜
及び導電接続構造体を得た。得られた導電接続構造体の
接続抵抗値は充分低かったが、隣接する電極間でショー
トが発生していた。

【００６９】比較例１０被覆導電性微粒子として、懸濁重合により得られた被覆
導電性微粒子を用いた以外は、実施例６と同様にして異
方性導電膜及び導電接続構造体を得た。得られた導電接
続構造体は、隣接する電極間の線間絶縁性は保たれて
が、対向電極との接続がとれていないバンプがみられ
た。また、冷熱サイクルテストを行ったところ、隣接す
る電極間でショートするバンプがみられた。

【００７０】

【発明の効果】本発明の微粒子の被覆方法は、上述の構
成からなるので、大がかりな装置を必要とせず、被覆さ
れない微粒子が発生しないため効率がよく、多重粒子が
発生しにくく、容易に被覆層の厚さを制御でき、大量に
微粒子を被覆でき、濡れ性の悪い微粒子や比重の大きい
微粒子も被覆することができる。従って、上記方法によ
り、粒子間で被覆層の厚さが均一な被覆微粒子を製造す
ることができる。また、本発明の被覆微粒子は、本発明
の微粒子の被覆方法を用いて被覆するため、微粒子の形
状が保たれたものである。更に、上記被覆微粒子は、微
粒子として導電性微粒子を用いると、接続抵抗が低く、
接続時の電気容量が大きく、接続が安定していて、リー
ク現象を起こさない。また、本発明の異方性導電接着剤
は、接続抵抗が低く、接続時の電気容量が大きく、接続
が安定していて、リーク現象を起こさない。また、本発
明の導電接続構造体は、接続抵抗が低く、接続時の電気
容量が大きく、接続が安定していて、リーク現象を起こ
さない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｊ 201/00 Ｃ０９Ｊ 201/00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】微粒子と被覆物質と分散媒とを混合して
混合物を調製後、前記分散媒を徐々に揮発させながら取
り除くことにより微粒子に被覆層を形成する微粒子の被
覆方法であって、前記微粒子は、平均粒子径が０．２〜
３０００μｍ、アスペクト比が５未満、ＣＶ値が４０％
以下であり、前記被覆層の厚さは、前記微粒子の平均粒
子径の１／４以下であることを特徴とする微粒子の被覆
方法。
【請求項２】混合物を薄膜状、細線状又は微小塊状に
しながら分散媒を徐々に揮発させることを特徴とする請
求項１記載の微粒子の被覆方法。
【請求項３】被覆物質は、樹脂を主成分とすることを
特徴とする請求項１又は２記載の微粒子の被覆方法。
【請求項４】被覆物質は、分散媒に可溶な樹脂を主成
分とすることを特徴とする請求項１、２又は３記載の微
粒子の被覆方法。
【請求項５】分散媒を徐々に揮発させながら取り除く
際に、微粒子間の間隔が、前記微粒子の平均粒子径以下
である微粒子が少なくとも半数以上存在することを特徴
とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の微粒子の被
覆方法。
【請求項６】少なくとも分散媒の大部分を取り除いた
後、外力により被覆物質の一部、又は、微粒子と被覆物
質の界面を破壊し、被覆された微粒子を単粒子化するこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の微
粒子の被覆方法。
【請求項７】被覆層の厚さは、微粒子の平均粒子径の
１／１０以下であることを特徴とする請求項１〜６のい
ずれか１項に記載の微粒子の被覆方法。
【請求項８】被覆層の厚さは、微粒子の平均粒子径の
５／（被覆層を形成する樹脂の分子量）1/2 以下（但
し、架橋樹脂の分子量は１００万で算出する）であるこ
とを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記載の微
粒子の被覆方法。
【請求項９】微粒子は、平均粒子径が０．５〜１００
μｍ、アスペクト比が２未満、ＣＶ値が３０％以下であ
ることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載
の微粒子の被覆方法。
【請求項１０】微粒子は、平均粒子径が１〜２０μ
ｍ、アスペクト比が１．４未満、ＣＶ値が２０％以下で
あることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記
載の微粒子の被覆方法。
【請求項１１】微粒子は、平均粒子径が３〜１０μ
ｍ、アスペクト比が１．１未満、ＣＶ値が１０％以下で
あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に
記載の微粒子の被覆方法。
【請求項１２】微粒子は、アスペクト比が１．０５未
満、ＣＶ値が５％以下であることを特徴とする請求項１
〜１１のいずれか１項に記載の微粒子の被覆方法。
【請求項１３】微粒子は、比重が１．５以上であるこ
とを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の
微粒子の被覆方法。
【請求項１４】微粒子は、比重が３以上であることを
特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の微粒
子の被覆方法。
【請求項１５】請求項１〜１４のいずれか１項に記載
の微粒子の被覆方法を用いて被覆されたことを特徴とす
る被覆微粒子。
【請求項１６】平均粒子径が０．２μｍより大きく４
０００μｍ以下、アスペクト比が５未満、ＣＶ値が４０
％以下であることを特徴とする請求項１５記載の被覆微
粒子。
【請求項１７】平均粒子径が０．５〜１００μｍ、ア
スペクト比が２未満、ＣＶ値が３０％以下であることを
特徴とする請求項１５記載の被覆微粒子。
【請求項１８】平均粒子径が１〜２０μｍ、アスペク
ト比が１．４未満、ＣＶ値が２０％以下であることを特
徴とする請求項１５記載の被覆微粒子。
【請求項１９】平均粒子径が３〜１０μｍ、アスペク
ト比が１．１未満、ＣＶ値が１０％以下であることを特
徴とする請求項１５記載の被覆微粒子。
【請求項２０】微粒子は、少なくとも表面に導電層が
形成された導電性微粒子であることを特徴とする請求項
１〜１４のいずれか１項に記載の微粒子の被覆方法。
【請求項２１】微粒子は、少なくとも表面に導電層が
形成された導電性微粒子であることを特徴とする請求項
１５〜１９のいずれか１項に記載の被覆微粒子。
【請求項２２】導電性微粒子は、その核を構成する材
料が高分子であることを特徴とする請求項２１記載の被
覆微粒子。
【請求項２３】導電性微粒子は、その核を構成する材
料が金属であることを特徴とする請求項２１記載の被覆
微粒子。
【請求項２４】導電性微粒子は、その表面が金属被覆
されたものであることを特徴とする請求項２１、２２又
は２３記載の被覆微粒子。
【請求項２５】導電性微粒子は、その表面が金メッキ
されたものであることを特徴とする請求項２１〜２４の
いずれか１項に記載の被覆微粒子。
【請求項２６】請求項２１〜２５のいずれか１項に記
載の被覆微粒子がバインダー樹脂中に分散していること
を特徴とする異方性導電接着剤。
【請求項２７】基板又は電気部品を構成する電極部同
士が、請求項２１〜２５のいずれか１項に記載の被覆微
粒子を介して貼り合わされ、かつ、前記被覆微粒子の被
覆層が加熱及び加圧によって流動することにより、前記
被覆微粒子の導電材料と前記電極部とが接触し、前記電
極部同士の導通が図られていることを特徴とする導電接
続構造体。
【請求項２８】基板又は電気部品を構成する電極部同
士が、請求項２６記載の異方性導電接着剤を介して貼り
合わされ、かつ、前記異方性導電接着剤中の被覆微粒子
の被覆層が加熱及び加圧によって流動することにより、
前記被覆微粒子の導電材料と前記電極部とが接触し、前
記電極部同士の導通が図られていることを特徴とする導
電接続構造体。