(57)【要約】【課題】熱による電極間の接合が可能な導電性粒子及びその製造方法を提供する。【解決手段】樹脂粒子と、樹脂粒子の表面を覆うように担持されたスズ合金と、を備え、スズ合金が層を形成しており、層の厚さの平均値が、樹脂粒子の平均粒径の０．００３倍〜０．３倍である、異方性導電膜用の導電性粒子に関する。【選択図】図１
2020095785.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂粒子と、樹脂粒子の表面を覆うように担持されたスズ合金と、を備え、スズ合金が層を形成しており、層の厚さの平均値が、樹脂粒子の平均粒径の０．００３倍〜０．３倍である、異方性導電膜用の導電性粒子。
【請求項２】
スズ合金が、粒子状スズ合金、片状スズ合金、又は被膜状スズ合金である、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項３】
スズ合金が、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、及びＳｎ−Ｉｎ系からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項４】
樹脂粒子が、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート及び／若しくはジビニルベンゼンの重合体、又はポリスチレンである、請求項１に記載の導電性粒子。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の導電性粒子がフィルム状の接着剤内に分散されている異方導電性接着剤。
【請求項６】
樹脂粒子の懸濁液とスズ合金の懸濁液とを混合したのち撹拌を行い、静電気力又は分子間力を利用して樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させることを含む、請求項１に記載の導電性粒子を製造する方法。
【請求項７】
さらに、加熱により樹脂粒子表面に担持したスズ合金を融解し、樹脂粒子の表面を融解したスズ合金で覆ったのち、冷却により融解したスズ合金を凝固させ、樹脂粒子の表面に被膜状スズ合金を形成することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
樹脂粒子の懸濁液を保持するための樹脂粒子懸濁液用の容器と、樹脂粒子の懸濁液を送液するための樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプと、樹脂粒子の懸濁液を撹拌し樹脂粒子の沈殿を防止するための樹脂粒子懸濁液用撹拌機と、スズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金懸濁液用の容器と、スズ合金の懸濁液を送液するためのスズ合金懸濁液用の送液ポンプと、スズ合金の懸濁液を撹拌しスズ合金の沈殿を防止するためのスズ合金懸濁液用の撹拌機と、樹脂粒子の懸濁液とスズ合金の懸濁液を混合し樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させるための混合機構と、スズ合金を表面に担持した樹脂粒子と担持されなかったスズ合金とを分離するための分離機構と、分離された担持されなかったスズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金用の容器とを含む、請求項１に記載の導電性粒子を製造するためのシステム。
【請求項９】
さらに、スズ合金を表面に担持した樹脂粒子を加熱することでスズ合金を融解し、樹脂粒子表面に被膜状スズ合金を構成するための加熱機構と、加熱機構を通過した懸濁液を回収するための導電性粒子含有懸濁液用の容器とを含む、請求項８に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異方導電性接着剤用の導電性粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示用ガラスパネルに液晶駆動用ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）を実装する方式は、ＣＯＧ（Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｇｌａｓｓ）実装とＣＯＦ（Ｃｈｉｐ−ｏｎ−Ｆｌｅｘ）実装の２種類に大別することができる。ＣＯＧ実装では、導電性粒子を含む異方導電性接着剤を用いて液晶駆動用ＩＣを直接ガラスパネル上に接合する。一方、ＣＯＦ実装では、金属配線を有するフレキシブルテープに液晶駆動用ＩＣを接合し、導電性粒子を含む異方導電性接着剤を用いてそれらをガラスパネルに接合する。ここでいう異方性とは、加圧方向には導通し、非加圧方向では絶縁性を保つという意味である。異方導電性接着剤に用いられる導電性粒子としては、樹脂粒子の表面に金属の導電層が形成された導電性粒子が主流である。
【０００３】
近年、液晶ディスプレイ、パーソナルコンピュータ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の電子機器の分野では、電極回路の高精細化及び狭面積化が進んでおり、導電性粒子の微小化が必要となっている。しかしながら、導電性粒子の微小化に伴い金属の導電層の薄膜化が必要になり、さらに、既存のプロセスでは樹脂粒子に導電性を付与することは困難であるため、導電性粒子の微小化と低抵抗特性を両立することが困難になっている。そのため、導電性粒子の導電性を向上させる新たな技術が要求されている。
【０００４】
例えば、特許文献１は、接着性成分中に、複数個の金属微粒子を樹脂粒子表面に担持した金属微粒子担持樹脂粒子が分散されていることを特徴とする異方性導電接着剤を開示している。
【０００５】
特許文献２は、基材樹脂粒子、複数のナノサイズ導電粒子及び導電層を備える導電性粒子であって、基材樹脂粒子の表面に付着する複数のナノサイズ導電粒子間の点状接合による導電ネットワーク及び前記ナノサイズ導電粒子上にめっきにより形成された導電層を備えることを特徴とする導電性粒子を開示している。
【０００６】
さらに、このような導電性粒子の製造方法として、特許文献３は、基材となるコア材に対し導電性を有する導通材を被膜する導電性粒子の製造方法であって、前記コア材に前記コア材よりも小さい前記導通材を投入し、当該投入された前記コア材及び前記導通材を混練する混練ステップを含み、前記混練ステップは、前記コア材に対して、前記導通材を付着するように圧縮力を付加しつつ、前記コア材に対して、前記導通材を付着するように複数の方向から剪断力を付加するねじり剪断ステップを備えたことを特徴とする導電性粒子の製造方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２４５８５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３３９１１号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２８２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
例えば、特許文献１〜３に記載されている、異方性導電接着剤における金属微粒子は、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｇ等のめっきを形成することができる金属から構成されており、電極同士を圧着して粒子が変形した際に、金属微粒子同士が密着して良好な導通を得ることができるとされている。また、当該金属微粒子は、従来の金属被膜樹脂粒子のように、圧着時に金属被膜が破れて導通が確保できないという問題は発生しないことが利点であるとされている。
【０００９】
しかしながら、めっきを形成することができる金属微粒子は融点が高いため、熱で電極間を接合することは難しい。
【００１０】
本発明は、前記従来技術の課題に鑑みて達成されたものであり、熱による電極間の接合が可能な導電性粒子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、樹脂粒子の懸濁液（分散液）とスズ合金の懸濁液を混合したのちに撹拌を行い、静電気力又は分子間力を利用して樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させたのちに、場合により加熱する方法により製造された、樹脂粒子と、樹脂粒子の表面を覆うように担持されたスズ合金と、を備え、スズ合金が層を形成しており、層の厚さの平均値が、樹脂粒子の平均粒径の０．００３倍〜０．３倍である異方性導電膜用の導電性粒子によって、前記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂粒子の表面をスズ合金で覆った構造を有する導電性粒子を提供することで、熱による金属間接合が可能な、導電性の高い導電性粒子及びそれを用いた異方導電性接着剤を実現することができるというきわめて優れた効果を発揮する。前記した以外の課題、構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の導電性粒子の基本構造の一例を模式的に示す図である。
【図２】本発明の別形態の導電性粒子の基本構造の一例を模式的に示す図である。
【図３】本発明の導電性粒子の調製方法の一例を模式的に示す図である。
【図４】本発明の別形態の導電性粒子の調製方法の一例を模式的に示す図である。
【図５】本発明の導電性粒子の製造システムの一例を模式的に示す図である。
【図６】本発明の別形態の導電性粒子の製造システムの一例を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施例で得られた導電性粒子を観察したＳＥＭ画像である。
【図８】本発明の実施例で得られた導電性粒子を観察したＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図面では、明確化のために各部の寸法及び形状を誇張しており、実際の寸法及び形状を正確に描写してはいない。それ故、本発明の技術的範囲は、これら図面に表された各部の寸法及び形状に限定されるものではない。なお、後述する実施の形態は一例であって、各実施例同士の組み合わせ、公知又は周知の技術との組み合わせや置換による他の態様も可能であることは言うまでもない。
【００１５】
＜導電性粒子＞
本発明の異方性導電膜用の導電性粒子は、樹脂粒子と、樹脂粒子の表面を覆うように担持されたスズ合金と、を備え、スズ合金が層を形成しており、層の厚さの平均値が、樹脂粒子の平均粒径の０．００３倍〜０．３倍、好ましくは０．０１倍〜０．１倍、より好ましくは０．０３倍〜０．１倍である。
【００１６】
導電性粒子における樹脂粒子とスズ合金の層の厚さの比率が前記比率になることで、導電性粒子は、熱による金属間接合が可能な、異方導電性を有する、導電性の高い導電性粒子になる。スズ合金層の厚さが薄すぎると導電性が担保できず、また厚すぎると層の均一性が保てないため、層の厚さを制御することは重要である。
【００１７】
ここで、樹脂粒子としては、当該技術分野における公知の樹脂粒子が挙げられ、限定されないが、例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート等のアクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリブタジエン等のポリオレフィン樹脂、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート及び／又はジビニルベンゼン等の重合体、スチレンの重合体であるポリスチレン等が挙げられる。樹脂粒子としては、回復率等の観点から、アルカンジオールジ（メタ）アクリレート及び／又はジビニルベンゼン等の重合体が好ましい。
【００１８】
樹脂粒子の形状は、通常球状である。ここで、球状とは、真球だけでなく、楕円体、任意の回転体等も含み、例えば、アスペクト比としては、通常０．５以上であり、好ましくは０．８以上である。
【００１９】
樹脂粒子が前記の樹脂粒子であることで、樹脂粒子表面へのスズ合金の担持が確保される。樹脂粒子は、真球度が高く、かつ粒度分布がそろっているため、接合面積が一定になることで熱接合が容易になる。
【００２０】
樹脂粒子の大きさは、スズ合金により形成される層の厚さの平均値に対して前記で定義した範囲になれば限定されないが、平均粒径で、通常０．１μｍ〜１０μｍ、好ましくは０．５μｍ〜３μｍである。なお、樹脂粒子の平均粒径は、ＳＥＭにより測定することができる。
【００２１】
樹脂粒子の大きさが前記範囲であることで、導電性粒子における低い抵抗特性が確保される。
【００２２】
スズ合金としては、当該技術分野における公知のスズ合金が挙げられ、限定されないが、例えば、低融点の特徴を持つ合金である、Ｓｎ−Ｐｂ系、Ｐｂ−Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｂｉ系、Ｂｉ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｐｂ−Ａｇ系、Ｓｎ−Ｉｎ系等が挙げられる。スズ合金としては、環境の観点から、Ｐｂフリーが好ましく、低温接合が可能なことからＢｉ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｉｎ系が好ましい。さらには、外部温度に対する接合安定性の観点から、Ｂｉ−Ｓｎ系が好ましい。
【００２３】
スズ合金の組成が前記組成であることで、導電性粒子は、熱による金属間接合が可能な、異方導電性を有する、導電性の高い導電性粒子になる。
【００２４】
層を形成するスズ合金の形状は、粒子（球）状（粒子状スズ合金）、鱗片状等の片状（片状スズ合金）等である。スズ合金は、樹脂粒子表面全体を覆う被膜であってもよい（被膜状スズ合金）。層を形成するスズ合金の形状は均一であることが望ましい。
【００２５】
スズ合金の形状が前記形状であることで、導電性粒子は、熱による金属間接合が可能な、異方導電性を有する、導電性の高い導電性粒子になる。
【００２６】
層を形成するスズ合金の大きさは、層の厚さが樹脂粒子の平均粒径に対して前記で定義した範囲になれば限定されない。
【００２７】
例えば、層が粒子状スズ合金で構成される場合、粒子状スズ合金の大きさは、層の厚さが樹脂粒子の平均粒径に対して前記で定義した範囲になれば限定されないが、平均粒径で、通常０．００１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．０３μｍ〜０．３μｍである。なお、粒子状スズ合金の平均粒径は、ＳＥＭより測定することができる。
【００２８】
例えば、層が片状スズ合金で構成される場合、スズ合金の大きさは、層の厚さが樹脂粒子の平均粒径に対して前記で定義した範囲になれば限定されないが、片の長辺の平均値で、通常０．００１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．０３μｍ〜０．３μｍである。なお、スズ合金の片の長辺の平均値は、ＳＥＭにより測定することができる。
【００２９】
スズ合金により形成される導電層は、１層又は複数層であってもよく、好ましくは１層〜１０層、より好ましくは１層〜５層が望ましい。
【００３０】
スズ合金により形成される層の厚さは、樹脂粒子の平均粒径に対して前記で定義した厚さになれば限定されないが、平均値で、通常０．００１μｍ〜１μｍ、好ましくは０．０３μｍ〜０．３μｍである。なお、スズ合金により形成される層の厚さの平均値は、ＳＥＭにより測定することができる。
【００３１】
スズ合金により形成される層の厚さが前記範囲であることで、導電性粒子は、熱による金属間接合が可能な、異方導電性を有する、導電性の高い導電性粒子になる。
【００３２】
本発明の異方導電性接着剤用の導電性粒子は、異方導電性接着剤、例えば接着剤フィルム、及び異方導電性接着剤を用いた接続構造体に使用することができる。異方導電性接着剤は、回路部材同士を接着するとともにそれぞれの回路部材が有する回路電極同士を電気的に接続するために用いられるものである。異方導電性接着剤は、接着剤成分、導電性粒子を含有し、導電性粒子は、フィルム状の接着剤中に分散している。異方導電性接着剤中の導電性粒子の濃度は、異方導電性接着剤の全重量に対し、通常５質量％〜６０質量％、好ましくは１５質量％〜５０質量％である。
【００３３】
図１に、本発明の導電性粒子１０及びそれを用いた異方導電性接着剤１の一例の断面図を模式的に示す。図１に示すように、異方導電性接着剤１は、フィルム状の接着剤１２内に導電性粒子１０を一様に分散させた構造を持ち、導電性粒子１０は、樹脂粒子１０１の表面が複数の粒子状スズ合金１０２により形成された層で覆われた構造を持つ。
【００３４】
図１の異方導電性接着剤１では、電極間に導電性粒子１０を含む異方導電性接着材１を挟み、熱を加えることで、粒子状スズ合金１０２が融解し、電極間を接合する。導電性粒子１０は電極間方向（ｚ方向）に導電性を保つが、導電性粒子１０は互いに接触していないため、接着剤１２の面方向（ｘ−ｙ面）には絶縁性を保つ。
【００３５】
図２に、本発明の別形態の導電性粒子１０及びそれを用いた異方導電性接着剤１の一例の断面図を模式的に示す。図２に示すように、異方導電性接着剤１は、フィルム状の接着剤１２内に導電性粒子１０を一様に分散させた構造を持ち、導電性粒子１０は、樹脂粒子１０１の表面がスズ合金により形成された層又は被膜状スズ合金１０３で覆われた構造を持つ。
【００３６】
図１と同様に、図２の異方導電性接着剤１でも、電極間に導電性粒子１０を含む異方導電性接着材１を挟み、熱を加えることで、スズ合金により形成された層又は被膜状スズ合金１０３が融解し、電極間を接合する。導電性粒子１０は電極間方向（ｚ方向）に導電性を保つが、導電性粒子１０は互いに接触していないため、接着剤１２の面方向（ｘ−ｙ面）には絶縁性を保つ。
【００３７】
＜導電性粒子の製造方法＞
本発明の導電性粒子の製造方法は、樹脂粒子の懸濁液と、スズ合金、例えば粒子状スズ合金又は片状スズ合金の懸濁液とを混合したのち撹拌を行い、静電気力又は分子間力を利用して樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させることを含む。
【００３８】
ここで、樹脂粒子の懸濁液は、当該技術分野における公知の樹脂粒子の懸濁液であり、樹脂粒子としては、前記の＜導電性粒子＞で説明した樹脂粒子を使用することができる。樹脂粒子の懸濁液としては、例えば、蒸留水中にジメチルアミンボラン等により活性化された架橋ポリスチレン粒子を分散させた懸濁液等が挙げられる。
【００３９】
樹脂粒子の懸濁液として前記の樹脂粒子の懸濁液を使用することにより、樹脂粒子表面にスズ合金を担持することができる。
【００４０】
スズ合金の懸濁液は、前記の＜導電性粒子＞で説明した組成を有する粒子状スズ合金を溶媒中に分散させ、場合により粉砕することで得ることができる。粉砕方法は、当該技術分野における公知の粉砕方法を使用することができ、例えばビーズミルが挙げられる。スズ合金の懸濁液におけるスズ合金の形状は、粒子状スズ合金の粉砕条件、例えばビーズミルであれば、ビーズ径、粉砕時間、粉砕温度、溶媒等により調製することができる。例えば、粒子状スズ合金等の柔らかい金属をビーズミルで粉砕処理する場合、粒子状スズ合金はすぐに粉砕されず、小判状に引き延ばされた形状になる。その後、粉砕処理の時間を長くすることで、粒子はさらに引き延ばされ、徐々にちぎれることにより、微細化される。
【００４１】
静電気力又は分子間力を利用して樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させる方法としては、その一例として、静電気力を利用した交互積層法等が挙げられる。
【００４２】
樹脂粒子の懸濁液と、スズ合金の懸濁液とを混合したのち撹拌を行うことで、静樹脂粒子の表面上にスズ合金を静電気力又は分子間力によって担持することができる。
【００４３】
さらに、本発明の別形態の導電性粒子の製造方法は、樹脂粒子の懸濁液と、スズ合金、例えば粒子状スズ合金又は片状スズ合金の懸濁液とを混合したのち撹拌を行い、静電気力又は分子間力を利用して樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させることを経たのちに、加熱により樹脂粒子表面に担持したスズ合金を融解し、樹脂粒子の表面を融解したスズ合金で覆ったのち、冷却により融解したスズ合金を凝固させ、樹脂粒子の表面に被膜状スズ合金を形成することを含む。
【００４４】
ここで、加熱処理は、通常１００℃〜２００℃、好ましくは１２０℃〜１７０℃で、通常０．５分間〜５分間、好ましくは０．５分間〜３分間で行う。
【００４５】
前記条件において加熱処理を行うことで、樹脂粒子の表面上に担持されたスズ合金は、樹脂粒子の表面に被膜を形成することができる。
【００４６】
図３に、本発明の導電性粒子１０の製造方法のプロセスの一例を示す。
【００４７】
まず、樹脂粒子１０１を含む懸濁液と粒子状スズ合金１０２を含む懸濁液を撹拌混合し、樹脂粒子１０１の表面に粒子状スズ合金１０２を担持させる。
【００４８】
次に、濾過や沈降等の分離工程を実施することで、担持されなかった粒子状スズ合金１０２を除去し、導電性粒子１０を精製する。分離の方法としては、粒径で分離するフィルタ濾過、粒径や質量の差で分離する沈降分離のほか、粒径に対する流速分布の差を利用した分離方法等があげられる。
【００４９】
図４に、本発明の導電性粒子１０の別形態の製造方法のプロセスの一例を示す。
【００５０】
まず、樹脂粒子１０１を含む懸濁液と粒子状スズ合金１０２を含む懸濁液を撹拌混合し、樹脂粒子１０１の表面に粒子状スズ合金１０２を担持させる。
【００５１】
次に、濾過や沈降等の分離工程を実施することで、担持されなかった粒子状スズ合金１０２を除去し、導電性粒子１０を精製する。分離の方法としては、粒径で分離するフィルタ濾過、粒径や質量の差で分離する沈降分離のほか、粒径に対する流速分布の差を利用した分離方法等があげられる。
【００５２】
さらに、分離した導電性粒子１０を含む懸濁液を加熱し、樹脂粒子１０１の表面に担持された粒子状スズ合金１０２を融解させる。樹脂粒子１０１の融点より低い融点を有する粒子状スズ合金１０２を使用することで、融解した粒子状スズ合金１０２は、表面張力により樹脂粒子１０１表面を覆い、被膜状スズ合金１０３を形成する。その後、導電性粒子１０を含む懸濁体を冷却し、粒子状スズ合金１０２の融点より液体の温度を下げることで、被膜状スズ合金１０３は凝固する。
【００５３】
＜導電性粒子の製造システム＞
本発明の導電性粒子の製造システムは、樹脂粒子の懸濁液を保持するための樹脂粒子懸濁液用の容器と、樹脂粒子の懸濁液を送液するための樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプと、樹脂粒子の懸濁液を撹拌し樹脂粒子の沈殿を防止するための樹脂粒子懸濁液用撹拌機と、スズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金懸濁液用の容器と、スズ合金の懸濁液を送液するためのスズ合金懸濁液用の送液ポンプと、スズ合金の懸濁液を撹拌しスズ合金の沈殿を防止するためのスズ合金懸濁液用の撹拌機と、樹脂粒子の懸濁液とスズ合金の懸濁液を混合し樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させるための混合機構と、スズ合金を表面に担持した樹脂粒子と担持されなかったスズ合金とを分離するための分離機構と、分離された担持されなかったスズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金用の容器とを含む、又はそれらから構成される導電性粒子を製造するためのシステムである。なお、各装置間は、適切な接続機構により接続される。
【００５４】
本発明の導電性粒子の製造システムとして前記システムを使用することにより、本発明の導電性粒子を効率よく製造することができる。
【００５５】
さらに、本発明の別形態の導電性粒子の製造システムは、樹脂粒子の懸濁液を保持するための樹脂粒子懸濁液用の容器と、樹脂粒子の懸濁液を送液するための樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプと、樹脂粒子の懸濁液を撹拌し樹脂粒子の沈殿を防止するための樹脂粒子懸濁液用撹拌機と、スズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金懸濁液用の容器と、スズ合金の懸濁液を送液するためのスズ合金懸濁液用の送液ポンプと、スズ合金の懸濁液を撹拌しスズ合金の沈殿を防止するためのスズ合金懸濁液用の撹拌機と、樹脂粒子の懸濁液とスズ合金の懸濁液を混合し樹脂粒子の表面にスズ合金を担持させるための混合機構と、スズ合金を表面に担持した樹脂粒子と担持されなかったスズ合金とを分離するための分離機構と、分離された担持されなかったスズ合金の懸濁液を保持するためのスズ合金用の容器と、スズ合金を表面に担持した樹脂粒子を加熱することでスズ合金を融解し、樹脂粒子表面に被膜状スズ合金を構成するための加熱機構と、加熱機構を通過した懸濁液を回収するための導電性粒子含有懸濁液用の容器とを含む、又はそれらから構成される導電性粒子を製造するためのシステムである。なお、各装置間は、適切な接続機構により接続される。
【００５６】
本発明の導電性粒子の製造システムにさらに加熱機構が追加されることにより、本発明の被膜状スズ合金を備える導電性粒子を効率よく製造することができる。
【００５７】
図５に、本発明の導電性粒子１０の製造システム１１の構成図の一例を模式的に示す。
【００５８】
本発明の製造システム１１は、樹脂粒子の懸濁液１１１０を保持するための樹脂粒子懸濁液用の容器１１１と、樹脂粒子の懸濁液１１１０を送液するための樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプ１１２と、樹脂粒子の懸濁液１１１０を撹拌し樹脂粒子１０１（図３）の沈殿を防止するための樹脂粒子懸濁液用の撹拌機１１３と、スズ合金の懸濁液１１４０を保持するためのスズ合金懸濁液用の容器１１４と、スズ合金の懸濁液１１４０を送液するためのスズ合金懸濁液用の送液ポンプ１１５と、スズ合金の懸濁液１１４０を撹拌し粒子状スズ合金１０２（図３）の沈殿を防止するためのスズ合金懸濁液用の撹拌機１１６と、樹脂粒子の懸濁液１１１０とスズ合金の懸濁液１１４０を混合し樹脂粒子１０１（図３）の表面に粒子状スズ合金１０２（図３）を担持させるための混合機構１１７と、粒子状スズ合金１０２（図３）を表面に担持した樹脂粒子１０１（図３）と担持されなかった粒子状スズ合金１０２（図３）を分離するための分離機構１１８と、分離された担持されなかった粒子状スズ合金１０２（図３）の懸濁液１１９０を保持するための粒子状スズ合金１０２（図３）用の容器と、分離機構１１８を通過した導電性粒子１０を含む懸濁液（導電性粒子含有懸濁液１２００）を回収するための導電性粒子含有懸濁液用の容器１２０とを含む、又はそれらから構成される。なお、各装置間は、例えば樹脂粒子懸濁液用の容器１１１と樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプ１１２の接続機構２０１１のように、適切な接続機構により接続される。
【００５９】
図６に、本発明の別形態の導電性粒子１０の製造システム１１の構成図の一例を模式的に示す。
【００６０】
本発明の製造システム１１は、樹脂粒子の懸濁液１１１０を保持するための樹脂粒子懸濁液用の容器１１１と、樹脂粒子の懸濁液１１１０を送液するための樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプ１１２と、樹脂粒子の懸濁液１１１０を撹拌し樹脂粒子１０１（図４）の沈殿を防止するための樹脂粒子懸濁液用の撹拌機１１３と、スズ合金の懸濁液１１４０を保持するためのスズ合金懸濁液用の容器１１４と、スズ合金の懸濁液１１４０を送液するためのスズ合金懸濁液用の送液ポンプ１１５と、スズ合金の懸濁液１１４０を撹拌し粒子状スズ合金１０２（図４）の沈殿を防止するためのスズ合金懸濁液用の撹拌機１１６と、樹脂粒子の懸濁液１１１０とスズ合金の懸濁液１１４０を混合し樹脂粒子１０１（図４）の表面に粒子状スズ合金１０２（図４）を担持させるための混合機構１１７と、粒子状スズ合金１０２（図４）を表面に担持した樹脂粒子１０１（図４）と担持されなかった粒子状スズ合金１０２（図４）を分離するための分離機構１１８と、分離された担持されなかった粒子状スズ合金１０２（図４）の懸濁液１１９０を保持するための粒子状スズ合金１０２（図４）用の容器と、粒子状スズ合金１０２（図４）を表面に担持した樹脂粒子１０１（図４）を加熱することで粒子状スズ合金１０２（図４）を融解し、樹脂粒子１０１（図４）表面に被膜状スズ合金１０３（図４）を構成するための加熱機構１１９と、加熱機構１１９を通過した導電性粒子１０を含む懸濁液（導電性粒子含有懸濁液１２００）を回収するための導電性粒子含有懸濁液用の容器１２０とを含む、又はそれらから構成される。なお、各装置間は、例えば樹脂粒子懸濁液用の容器１１１と樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプ１１２の接続機構２０１１のように、適切な接続機構により接続される。
【００６１】
二つの撹拌機(１１３、１１６)の撹拌方法としては、へらや磁性撹拌子を回転させることで懸濁液を撹拌する方法があげられる。
【００６２】
混合機構１１７の混合方法としては、撹拌槽で二液を撹拌し、混合するバッチ方式のほか、微小流路の中で二液を流し、拡散効果により混合するフロー方式があげられる。
【００６３】
分離機構１１８の分離方法としては、フィルタ濾過、沈降分離や流速分布の差を利用した機構があげられる。
【００６４】
加熱機構１１９の加熱方法としては、対象液体を保持する容器を加熱及び冷却する方法や、対象液体が流れる流路を加熱及び冷却する方法があげられる。
【実施例】
【００６５】
［導電性粒子の調製］
（工程ａ）樹脂粒子の懸濁液の調製
平均粒径３．０μｍの架橋ポリスチレン粒子をｐＨ６．０に調整された０．５質量％ジメチルアミンボラン液に添加し、表面が活性化された樹脂粒子を得た。その後、２０ｍＬの蒸留水に、表面が活性化された樹脂粒子を浸漬し、超音波分散することで、樹脂粒子の懸濁液を得た。
【００６６】
（工程ｂ）スズ合金の懸濁液の調製
（１）粉砕処理をしていない粒子状スズ合金の懸濁液
粒子状スズ合金（平均粒径５μｍ、Ｂｉ−Ｓｎ系）を、イソプロパノール中に、粒子状スズ合金の濃度が懸濁液総重量に対して約１０質量％になるように添加して懸濁液を得た。懸濁液について、超音波による撹拌を１５分間実施したのち、８０分静置して大きい金属粒子を沈降分離させ、上澄み液を回収することで、大きいスズ合金を除去した粉砕処理をしていない粒子状スズ合金の懸濁液を得た。
【００６７】
（２）粉砕処理を行った片状スズ合金の懸濁液
粒子状スズ合金（平均粒径５μｍ、Ｂｉ−Ｓｎ系）を、イソプロパノール中に、粒子状スズ合金の濃度が懸濁液総重量に対して約１０質量％になるように添加して懸濁液を得た。得られた懸濁液について、ビーズミル(日本コークス社製、商品名「ＭＳＣ−５０」)で、懸濁液総重量に対して約１０質量％のφ０．２ｍｍジルコニア粒子を用いて、粉砕処理を行った。
【００６８】
粒子状スズ合金等の柔らかい金属をビーズミルで粉砕処理を行った場合、金属粒子はすぐに粉砕せず、小判状に引き延ばされた形状になった。また、粉砕処理の時間を長くすることで、粒子はさらに引き延ばされ、徐々にちぎれることにより、微細化することができた。本実施例では、粉砕処理を３６０分間実施した。
【００６９】
粉砕処理後のスズ合金の懸濁液には、微細化されたスズ合金のほか、引き延ばされたスズ合金が含まれていた。これらの引き延ばされた大きいスズ合金を除去するために、粉砕処理後のスズ合金の懸濁液について、超音波による撹拌を１５分間実施したのち、８０分静置して大きい金属粒子を沈降させ、上澄み液を回収することで、大きいスズ合金を除去した粉砕処理を行った片状スズ合金の懸濁液を得た。
【００７０】
（工程ｃ）樹脂粒子表面へのスズ合金の修飾
工程ｂで回収したスズ合金の懸濁液１００μLに、６％樹脂粒子の懸濁液１０μLを追加して、混合懸濁液を得た。混合懸濁液は、転倒混和（０．５分）と超音波撹拌（５分）を繰り返し実施した（計２４回）。転倒混和と超音波撹拌は、粒子の沈降と粒子の凝集を防止し、一つの樹脂粒子の表面にスズ合金を修飾させる効果がある。
【００７１】
[導電性粒子の評価]
調製した導電性粒子を走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、以下ＳＥＭ）を用い、観察した。取得したＳＥＭ画像を図７及び８（ａ）〜（ｄ）に示す。
【００７２】
図７は、（工程ｃ）において、（工程ａ）で調製した樹脂粒子の懸濁液の樹脂粒子表面に、（工程ｂ）の（１）で調製した粉砕処理をしていない粒子状スズ合金を担持させた導電性粒子のＳＥＭ画像であり、図８（ａ）〜（ｄ）は、（工程ｃ）において、（工程ａ）で調製した樹脂粒子の懸濁液の樹脂粒子表面に、（工程ｂ）の（２）で粉砕処理を行った片状スズ合金を担持させた導電性粒子のＳＥＭ画像である。
【００７３】
図７では、樹脂粒子表面に粒子状スズ合金が担持していることを確認することができた。また、図８（ａ）〜（ｄ）では、樹脂粒子表面に片状スズ合金が担持していることを確認することができた。この結果から、本明細書の方法により、表面にスズ合金を担持した樹脂粒子を調製することができることを確認した。
【００７４】
なお、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１：異方導電性接着剤、１０：導電性粒子、１１：製造システム、１２：接着剤、１０１：樹脂粒子、１０２：粒子状スズ合金、１０３：被膜状スズ合金、１１１：樹脂粒子懸濁液用の容器、１１２：樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプ、１１３：樹脂粒子懸濁液用の撹拌機、１１４：スズ合金懸濁液用の容器、１１５：スズ合金懸濁液用の送液ポンプ、１１６：スズ合金懸濁液用の撹拌機、１１７：混合機構、１１８：分離機構、１１９：加熱機構、１２０：導電性粒子含有懸濁液用の容器、１１１０：樹脂粒子の懸濁液、１１４０：スズ合金の懸濁液、１１９０：分離された担持されなかったスズ合金の懸濁液、１２００：導電性粒子含有懸濁液、２０１１：樹脂粒子懸濁液用の容器と樹脂粒子懸濁液用の送液ポンプの接続機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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