(57)【要約】【課題】突起微粒子の新しい製造方法を開発する事で、架橋した突起が微粒子の表面上に強固に接着した微粒子を得、かかる突起微粒子を用いて突起導電微粒子及び異方性導電材料を提供する。【解決手段】被突起形成微粒子とその表面上の突起とを備える突起微粒子を提供する。突起微粒子は、単量体の架橋物からなる突起が、被突起形成微粒子の表面上に形成されており、分散媒における被突起形成微粒子の分散、単量体の液滴の分散、被突起形成微粒子と液滴との衝突、被突起形成微粒子への液滴の付着、及び液滴の重合によって形成されてなる。突起微粒子を用いる突起導電微粒子、突起導電微粒子を用いる異方性導電材料、及び突起微粒子の製造方法をも提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
被突起形成微粒子とその表面上の突起とを備える突起微粒子であって、単量体の架橋物からなる突起が、被突起形成微粒子の表面上に形成されており、媒体における、被突起形成微粒子の分散、単量体の液滴の分散、被突起形成微粒子と液滴との衝突、被突起形成微粒子への液滴の付着、及び液滴の重合によって形成されてなることを特徴とする、突起微粒子。
【請求項２】
液滴が、架橋性単量体中、20重量%以上の多官能架橋性単量体を含む、請求項1の突起微粒子。
【請求項３】
液滴が0.1μmから3μmまでの範囲の平均直径を有する、請求項1又は2の突起微粒子。
【請求項４】
突起微粒子に導電処理が施された突起導電微粒子であって、請求項1〜3の何れか1項の突起微粒子を用いることを特徴とする、突起導電微粒子。
【請求項５】
突起導電微粒子を備える異方性導電材料であって、請求項4の突起導電微粒子を用いることを特徴とする、異方性導電材料。
【請求項６】
被突起形成微粒子とその表面上の突起とを備える突起微粒子を得るにあたり、
(a)被突起形成微粒子を媒体において分散させる工程、
(b)単量体の液滴を分散させる工程、
(c)被突起形成微粒子と液滴とを衝突させる工程、
(d)被突起形成微粒子と液滴とを付着させる工程、及び
(e)液滴を重合させる工程
を含むことを特徴とする、突起微粒子の製造方法。
【請求項７】
液滴の被突起形成微粒子側に略円錐台形の基部を形成させ、前記基部を介して突起を被突起形成微粒子の表面上に形成する、請求項6の方法。
【請求項８】
液滴をシード重合方式によって形成する、請求項6又は7の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架橋した突起が被突起形成微粒子の表面に強固に接着した突起微粒子、これを用いる突起導電微粒子及び異方性導電材料、並びに突起微粒子を製造する方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
異方性導電接着剤は、ベースをなす接着剤樹脂中に導電性微粒子が単分散されたものであり、電極端子の間に挟まれ、厚さ方向に加圧された状態で、導電性微粒子が該端子間の電気的接続を実現する。即ち、異方性導電接着剤は、端子面同士の物理的接続を行うと同時に、対応する端子間の電気的接続を行う。異方性導電接着剤は、一般には、フィルム又はペースト等の状態で、即ち、異方導電性フィルム(ACF)や異方導電ペースト(ACP)又は異方性導電インク(ACI)等として供給される。べースをなす接着剤には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂が用いられる。
【０００３】
異方性導電接着剤はまた、液晶表示装置(LCD)やプラズマディスプレイ装置(PDP)といった平面表示装置や駆動回路基板等において、表示パネル上や基板上の端子部と外部接続端子との接続や、パネル面又は基板面へのICチップの実装等に用いられる。異方性導電接着剤を用いて、ICチップのパネル面への表面実装(COG; Chip On Glass)や基板面への表面実装(COB; Chip On Board, COF; Chip On Flexible board)及び半導体表面実装パッケージ等が実現されている。例えば、液晶表示パネル本体とフレキシブル接続基板(FPC)やTCP(Tape Carrier Package: TABとも呼ばれる)との間の接続に用いられる場合、フレキシブル基板の端子部が、テープ状異方性導電接着剤を介して、パネル本体周辺部の端子部に貼り付けられる。この貼り付けの際には、対応する端子同士が接続する様に精密な位置合わせを行うと共に、導電性接着剤の配置箇所全体に亘って加熱・圧着が行われる。
【０００４】
異方性導電接着剤用の導電微粒子には、金属のみからなる球状の粒子も用いられているが、樹脂微粒子に金属層を被覆したものが、微細端子間の接続等に広く用いられる。この金属層を被覆した樹脂微粒子は、実装時、一般に、150℃以上の高温下、約0.015〜0.02MPaの圧カで圧着される。この圧カを受けて、電極端子の間に挟まれて厚さ方向に加圧された微粒子は、適度に変形し、端子と出来るだけ広い面積で常時接触している必要があり、これによって、接続抵抗値を低減すると共に導電信頼性を向上した接続が可能となる。
【０００５】
近年、電子回路に採用されているアルミニウム電極では、電極表面に酸化皮膜が形成され易く、酸化皮膜のために導通が妨げられ電気抵抗が大きくなってしまい、導通不良を起こす等の問題が指摘された。この場合においても、表面に導通性を有する突起を備える導電粒子を用いれば、突起部分が電極表面の酸化皮膜を突き破り、導通を確保出来て回路の信頼性が向上するとされ、ニッケル等の微小突起を形成した導電性無電解めっき粉体が出願されている(例えば、特許文献1参照)。また、基材粒子の重合性液滴とそれよりも径の小さな子粒子とを分散・衝突させて、突起粒子や突起導電性粒子を得る方法が出願されている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献１】特開2000-243132号公報
【特許文献２】特開2005-171096号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者による背景技術の検討によれば、以下の事実が見出された。
ニッケル等の金属の突起は塑性変形するため一度潰れれば形状が復元せず、信頼性が低い為、特殊な用途以外には向かない。
基材粒子を液滴から形成する場合には、基材粒子用の液滴の粘度が低いと子粒子が吸収されてしまい、粘度が高いと殆ど接着せずに弱い接着力になってしまう等、突起微粒子に成型する事が非常に困難であるという問題が知見された。
【０００７】
本発明は、上記の現状に鑑み、突起微粒子の新しい製造方法を開発する事で、架橋した突起が微粒子表面上に強固に接着した突起微粒子を得、かかる突起微粒子を用いて突起導電微粒子及び異方性導電材料を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、被突起形成微粒子とその表面上の突起とを備える突起微粒子であって、単量体の架橋物からなる突起が、被突起形成微粒子の表面上に形成されており、媒体における、被突起形成微粒子の分散、単量体の液滴の分散、被突起形成微粒子と液滴との衝突、被突起形成微粒子への液滴の付着、及び液滴の重合によって形成されてなる突起微粒子、この突起微粒子を用いる突起導電微粒子、この突起導電微粒子を用いる異方性導電材料、及び突起微粒子の製造方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、突起用液滴の重合を被突起形成微粒子の表面上で行う事で、微粒子表面上に突起を強固に接着させた突起微粒子が得られ、かかる突起微粒子のその後の導電処理等によって高い接続信頼性を発揮させる事が出来る突起導電微粒子を得る事が出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
微粒子表面上に強固に接着した突起を形成するという目的を、被突起形成微粒子の表面に重合性単量体の液滴を付着させ重合する事で、突起微粒子としての十分な機能、例えば、異方性導電材料用の突起導電微粒子の接続信頼性を損なう事なく実現する。
【００１１】
本発明は、架橋した突起が強固に接着した微粒子を製造する工程に於いて、媒体(以下では、「分散媒」とも言う。主として「分散液」を意味する)に被突起形成微粒子(以下では、「被突起処理用微粒子」又は単に「処理用微粒子」とも言う)を分散し、この分散した被突起形成微粒子に単量体の液滴(好ましくは、重合開始剤及び架橋性単量体を含有するもので、以下では、「突起用液滴」とも言う)を衝突せしめ、液滴を被突起形成微粒子に付着させた後、その液滴を重合して、被突起形成微粒子表面に突起を形成する事で、液滴に由来する突起が微粒子表面に強固に形成され、優れた突起微粒子が得られるという知見に基づくもので、更には、その後の導電処理によって、例えば、高い接続信頼性を発揮する突起導電微粒子が得られるという知見に基づくものである。
【００１２】
突起を形成する為の液滴中の架橋性単量体は、その20重量%以上が多官能架橋性単量体であるのが好ましく、また、液滴は、シード重合方式によって形成するのが望ましく、更に、液滴は、平均直径が0.1μmから3μmの範囲にあるのが良く、また、突起としては、被突起形成微粒子側に略円錐台形の基部を有し、突起が前記基部を介して被突起形成微粒子の表面上に形成されているのが望ましい。
【００１３】
以上で得られる突起微粒子には、各種の導電処理を施す事が出来、かかる微粒子を突起導電微粒子として用いる事が出来る。好ましくは、突起導電微粒子は、それを本質的成分として備える異方性導電材料を構成する。
【００１４】
以下に本発明を詳述する。
分散媒に、処理用微粒子を分散し、この分散物において、処理用微粒子に、単量体(架橋性単量体を含むもので、好ましくは、重合開始剤を添加したもの)の突起用液滴を衝突せしめ、突起用液滴を処理用微粒子表面に付着させた後、突起用液滴の架橋性単量体を重合して、処理用微粒子表面上に単量体の架橋物からなる突起を形成する。
【００１５】
(1)(被突起形成微粒子)
処理用微粒子としては、通常の樹脂微粒子を用いる事が出来る。樹脂微粒子を得る方法は、特に制限されず、例えば、乳化重合、懸濁重合、シード重合、分散重合、ソープフリー重合等の重合法による方法等が挙げられる。
【００１６】
本発明にかかる処理用微粒子の種類としては、所望の条件を満たすものであれば良く、特に制限されるものではないが、樹脂微粒子が良く、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン等のオレフィン系樹脂;ポリスチレン等のスチレン系樹脂;ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の塩化ビニル系樹脂;ポリメチル(メタ)アクリレート等のアクリル系樹脂;ポリブタジエン、ポリイソプレン等の共役ジエン系樹脂;フェノールホルムアルデヒド樹脂、メラミンホルムアルデヒド樹脂、ベンゾグアナミンホルムアルデヒド樹脂、尿素ホルムアルデヒド樹脂等の縮合系樹脂;ポリアルキレンテレフタレート、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリアミド等からなる樹脂微粒子等が挙げられ、中でも、微粒子として必要な任意の機械的強度や弾性回復率等の物性を有する樹脂微粒子を得易い事等から、エチレン性不飽和基を有する重合性単量体の1種類若しくは2種類以上を(共)重合させて得られる樹脂からなる樹脂微粒子等が好適に用いられる。樹脂微粒子は、単一の種類で用いられても良く、2種以上が併用されても良い。なお、(メタ)アクリレートはアクリレート又はメタクリレートを意味し、(共)重合は単独重合又は共重合を意味し、これらは、場合によっては、それらの双方が並存する系をも意味する。
【００１７】
エチレン性不飽和基を有する重合性単量体を重合させて樹脂微粒子を得る場合、非架橋性単量体と架橋性単量体とを併用して共重合させる事により、樹脂微粒子を得る事が好ましい。架橋性単量体を併用する事により、得られる樹脂微粒子のゲル分率が向上して、樹脂微粒子ひいては導電性微粒子の機械的強度、弾性回復率、耐熱性等がより一層優れたものとなる。
【００１８】
非架橋性単量体としては、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン、α-メチルスチレン、β-メチルスチレン、o-メチルスチレン、m-メチルスチレン、p-メチルスチレン、p-エチルスチレン、2,4-ジメチルスチレン、2,5-ジメチルスチレン、3,4-ジメチルスチレン、3,5-ジメチルスチレン、2,4,5-トリメチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、p-(n-ブチル)スチレン、p-(t-ブチル)スチレン、p-(n-ヘキシル)スチレン、p-(n-オクチル)スチレン、p-(n-ドデシル)スチレン、p-メトキシスチレン、p-フェニルスチレン、p-クロルスチレン、クロルメチルスチレン、3,4-ジクロルスチレン、等のスチレン系単量体;アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、等のカルボン酸系単量体;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、セチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート系単量体;2-ヒドロキシルエチル(メタ)アクリレート、グリセロール(メタ)アクリレート、ポリオキシエチレン(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、等の酸素原子含有(メタ)アクリレート系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の不飽和ニトリル系単量体;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピロビニルエーテル等のビニルエーテル系単量体;酢酸ビニル、酪酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリン酸ビニル等のビニルエステル系単量体;エチレン、プロピレン、イソプレン、ブタジエン等の不飽和炭化水素系単量体;塩化ビニル、フッ化ビニル、トリフルオロメチル(メタ)アクリレート、ペンタフルオロエチル(メタ)アクリレート等のハロゲン基含有単量体等が挙げられる。これらの非架橋性単量体は、単独で用いられて良く、2種以上が併用されても良い。
【００１９】
また、架橋性単量体としては、特に制限されるものではないが、例えば、ジビニルベンゼン、ジビニルトルエン等の多官能ビニル系単量体;テトラメチレンジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシドジ(メタ)アクリレート、テトラエチレンオキシド(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、1,9-ノナンジオール(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタントリ(メタ)アクリレート、テトラメチロールメタンテトラ(メタ)アクリレート、テトラメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、グリセロールジ(メタ)アクリレート、グリセロールトリジ(メタ)アクリレート、等の多官能ジ(メタ)アクリレート;ビニルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルスチレン、γ-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、等のシラン含有系単量体;トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ジアリルアクリルアミド、ジアリルエーテル等のアリル基含有系単量体、1,3-ブタジエン、イソプレン等の共役ジエン系単量体等が挙げられる。これらの架橋性単量体は、単独で用いても良いし、2種以上が併用されても良い。
【００２０】
非架橋性単量体と架橋性単量体とを併用する場合の架橋性単量体の使用量は、特に制限されるものではないが、単量体100重量部について、架橋性単量体5重量部以上を含有する事が好ましく、より一層好ましくは架橋性単量体20重量部以上、更に好ましくは50重量部以上である。架橋性単量体の使用量が5重量部未満であると、得られる樹脂微粒子のゲル分率が十分に向上せず、粘着性が現れたり、熱可塑性の性質の強いものになったりする傾向にある。
【００２１】
上記樹脂微粒子の製造に際しては、必要に応じ、重合開始剤、高分子保護剤(保護コロイド)、分散安定剤、膨潤助剤、連鎖移動剤、粘度調整剤、着色剤(染料や顔料)、消泡剤等の各種添加剤の1種若しくは2種以上が用いられても良い。
【００２２】
重合開始剤としては、特に制限されるものではないが、例えば、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、オルソクロル過酸化ベンゾイル、オルソメトキシ過酸化ベンゾイル、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、ジ-t-ブチルパーオキサイド、等の有機過酸化物;アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスシクロヘキサカルボニトリル、アゾビス(2,4-ジメチルバレロニトリル)等のアゾ系化合物等が挙げられる。これらの重合開始剤は、単独で用いても良いし、2種以上が併用されても良い。
【００２３】
上記重合開始剤の使用量は、特に制限されるものではないが、前記架橋性単量体の合計量100重量部に対して、重合開始剤0.1〜10重量部である事が好ましく、更に好ましくは、0.5〜5重量部である。架橋性単量体の合計量100重量部に対する重合開始剤の使用量がO.1重量部未満であると、重合反応が円滑に進行しない事があり、逆に、架橋性単量体の合計量100重量部に対する重合開始剤の使用量が10重量部を超えると、得られる樹脂微粒子の重合度(分子量)が低くなり過ぎて、樹脂微粒子ひいては導電性微粒子の機械的強度や耐熱性が不十分となる事がある。
【００２４】
以上により重合した処理用微粒子は、シード重合や分散重合、ソープフリー重合等の場合は粒子径が揃っている為、分級の必要はないが、乳化重合や懸濁重合では、分級処理をして粒子径を揃える必要がある。この場合、偏差係数は20%以下、更に好ましくは、10%以下、出来れば、5%以下が好ましい。
【００２５】
処理用微粒子を形成するのに用いる分散媒としては、特に制限されないが、水若しくはアルコールが好ましく、アルコールの場合には、必要に応じてシード液滴が溶解しない事を確認する必要がある。分散媒には、必要に応じて、界面活性剤や保護コロイドを添加する事が出来る。界面活性剤としては、一般に用いられるアニオン、ノニオン又はカチオンの活性剤を適宜選択して用いる事が出来る。保護コロイドとしては、一般の水溶性高分子、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルニトリル等を使用出来る。
【００２６】
(2)(突起用液滴)
突起になり得る液滴は、上述の通常の樹脂微粒子に用いられる組成と同じものからなる事が出来る。通常の樹脂微粒子用のシード液滴と同様、非架橋性単量体と架橋性単量体とを併用する場合の架橋性単量体の使用量は、特に制限されるものではないが、好ましくは、架橋性単量体20重量部以上、更に好ましくは、架橋性単量体を100重量%としたうち、多官能架橋性単量体が20重量%以上である。多官能架橋性単量体の使用量が多い程、高い強度の突起が得られる傾向にある。
【００２７】
突起用液滴を作る方法としては、一般のシード重合、分散重合、ソープフリー重合等の方法を用いる事が出来るが、重合する前には、媒体中や処理用微粒子の表面に存在し、重合してから処理用微粒子の表面に所望の突起が形成される状態に維持出来る必要がある。媒体又は分散媒は、上述の処理用微粒子形成の為の媒体と同様の組成のもので良い。これらの液滴を形成する方法には、具体的には、以下の手段を利用する事が出来る。
【００２８】
即ち、1つ目は界面活性剤がミセルを形成する特色を利用して液滴を形成する、乳化重合方式によるものである。
利用可能な界面活性剤としては、カチオン性の第四級アンモニウム、アルキルアミンオキサイド等、アニオン性のサルフェート、エーテルサルフェート、スルホネート、リン酸エステル、スルホサクシネート等、ノニオン性のアルキルフェノールEO(エチレンオキサイド)、高級アルコールEO、脂肪酸エステル、アミド、ポリエチレングリコール、ポリグリセリンエステル、EO-PO(エチレンオキサイド-プロピレンオキサイド)ブロックポリマー等を使用する事が出来る。これらの界面活性剤の濃度は、分散媒100重量部に対して、0.1〜20重量部、更に好ましくは、0.5〜5.0重量部が適切であるが、添加するモノマーの量により適宜決定する事が出来る。この方法により、0.05μm〜0.10μmの平均直径範囲で、直径が非常に揃った単分散液滴を容易に形成する事が出来る。
【００２９】
2つ目の方法は、水溶性重合開始剤がミセルを形成する特色を利用して液滴を形成する、ソープフリー重合方式によるものである。
利用可能な水溶性重合開始剤としては、水溶性アゾ重合開始剤、3級アミン等を使用する事が出来る。これらの重合開始剤の濃度は、分散媒100重量部に対して、0.1〜20重量部、更に好ましくは、0.5〜5.0重量部が適切であるが、添加するモノマーの量により適宜決定する事が出来る。この方法により、0.10μm〜1.00μmの平均直径範囲で、直径が非常に揃った単分散液滴を容易に形成する事が出来る。
【００３０】
3つ目の方法は、水溶性高分子がミセルを形成する特色を利用して液滴を形成する、分散重合方式によるものである。
これらの水溶性高分子としては、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、カルボキシセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等が適切であり、水溶性高分子の濃度は、添加するモノマーの量により適宜決定する事が出来るが、分散媒100重量部に対して、0.1〜20重量部、更に好ましくは、0.5〜10.0重量部が適切である。この方法により、0.10μm〜4.0μmの平均直径範囲で、直径が非常に揃った単分散液滴を容易に形成する事が出来る。
【００３１】
界面活性剤を利用する液滴形成方法と水溶性高分子を利用する液滴形成方法では、モノマーの中に重合開始剤を添加する必要がある。
添加できる重合開始剤としては、ラジカル発生能を有する有機過酸化物のパーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシエステル化合物等を利用する事が出来、ラジカル発生能を有するアゾ化合物としては、ジアゾアミノベンゼン、ビスアジドホーメート、ビスアゾエステル、ビスジオキソトリアゾリン誘導体、ジフルオロジアジン等を利用する事が出来る。
【００３２】
以上の様に形成される突起用液滴(シード重合法で言う「シード粒子」に相当)が架橋性単量体を吸収し易くする為には、膨潤助剤を分散媒中で使用する事が出来る。
【００３３】
膨潤助剤としては、シード重合法又は分散重合法において、液滴(種粒子とも言う)への吸着若しくは吸収を促進させ得るものであれば良く、特に制限されるものではないが、例えば、エタノール等のアルコール類やイソアミル等が挙げられる。これらの膨潤助剤は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。また、単量体は、ホモジナイザ、超音波等による処理によって分散させて、液滴に吸収し易くする事が出来る。
【００３４】
突起用液滴に使用できる単量体としては、上述した様に、処理用微粒子に使用できる単量体を使用する事が出来るが、突起が難なく酸化皮膜を突き破る必要があるので、ある程度の硬度が必要である。したがって、液滴に用いる架橋性単量体100重量%のうち、20重量%以上、更に好ましくは、40重量%以上が多官能架橋性単量体である事が望ましい。突起になり得る液滴の大きさは、0.1μmから3μmまでの平均直径範囲のもので良く、望ましくは、0.2μmから1μmまでである。0.1μm未満では、突起として作用し難く、酸化皮膜を突き破る事が出来難い。逆に、3μmを超えると、粒子の形状がいびつになり易く、安定な導電性を得る事が難くなる。
【００３５】
(3)(突起微粒子の製造)
被突起形成微粒子とその表面上の突起とを備える突起微粒子を製造するにあたっては、上述の処理用微粒子、突起用液滴、分散媒、各種添加剤、超音波等の衝突手段等を用いる事が出来る。突起微粒子の製造方法は、具体的に、(a)被突起形成微粒子を媒体において分散させる工程、(b)単量体の液滴を分散させる工程、(c)被突起形成微粒子と液滴とを衝突させる工程、(d)被突起形成微粒子と液滴とを付着させる工程、及び(e)液滴を重合させる工程を含む。
【００３６】
処理用微粒子と突起用液滴の分散、衝突には、分散媒に処理用微粒子を分散させたものに、分散媒に突起用液滴を分散させたものを混合する方法による事が出来、また、前者(処理用微粒子)を後者(突起用液滴)の分散物に、また逆に、後者を前者の分散物に添加する方法による事が出来る。分散媒は、特に制限されないが、処理用微粒子の製造や突起用液滴の製造等に用いるものを、そのままか、又は新たに作製して用いる事が出来る。
【００３７】
混合したものを撹拌等して、処理用微粒子と突起用液滴を衝突せしめ、処理用微粒子に液滴を付着させ、架橋前の突起を形成する。衝突のための手段は、特に制限されないが、撹拌や、ホモジナイザ、超音波等による処理が入手し易い一般的なものである。付着の性質、強さや突起の形状は、液滴の粘度、液滴と処理用微粒子との相性、架橋性単量体の大きさ等によって、任意に選択する事が出来る。
【００３８】
液滴の付着や突起の数、形状等は、顕微鏡で観察しながら決める事が出来、この際には、液滴が好ましい状態になった段階で、加熱して架橋性単量体を重合せしめて、突起微粒子を得る事が出来る。液滴の被突起形成微粒子側に略円錐台形の基部を形成させ、この液滴の基部を介して突起を被突起形成微粒子の表面上に形成する事が出来る。
【００３９】
衝突しなかった液滴や、液滴由来の不要な架橋粒子は、適宜に取り除く必要がある。取り除く方法としては、突起微粒子のみを沈降させて、浮遊している不要架橋粒子を流し捨てる方法、分級によって不要架橋粒子を除去する方法、篩や濾過によって不要架橋粒子を除去する方法等を採る事が出来る。
【００４０】
得られる突起微粒子は、突起導電微粒子にする為には、導電処理を施す必要がある。導電性材料としては、Ni、Cu、Au、Ag、Pd、In等の金属等を用いる事が出来る。突起樹脂微粒子の表面に導電層を形成する方法としては、特に制限されず、例えば、無電解メッキ、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング、物理的乾式又は湿式コーティング等、公知の手法等で行う事が出来る。
【実施例】
【００４１】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例のみに制限されるものではない。
(実施例1)
(被突起形成微粒子の製造)
予め、ビーカに単量体として1,6-ヘキサンジオール20重量部、n-ラウリルアクリレート1重量部及び重合開始剤として過酸化ベンゾイル0.2重量部を入れ、均一に混合し単量体溶液を準備する。別に、セパラブルフラスコ反応器に、ポリビニルアルコール(日本合成化学工業(株)製)の5%水溶液20重量部を入れ、これに前記の単量体溶液を加え、良く撹拌した後、イオン交換水を120重量部加える。次に、この溶液を撹拌しながら、窒素気流下、80℃で18時間反応を行う。得られる微粒子を熱水で洗浄し、その後、水ひ分級操作を行い、平均粒子径3.8μm、Cv値4.8%の樹脂粒子を得る。
【００４２】
(突起微粒子及び突起導電微粒子の製造)
300mlのセパラブルフラスコ内へ、被突起処理用微粒子を30重量部、エタノール80重量部、脱イオン水30重量部、PVP(和光純薬(株)製K-30)3.6重量部を投入し、超音波分散により被突起処理用微粒子の分散液を作製する。次に、50mlのビーカに対し、ネオペンチルグリコールジメタクリレート0.6重量部、スチレン2.4重量部、及び開始剤としてのアゾビスイソブチロニトリル0.03gを入れ、均一に混合し、架橋性単量体溶液を作製する。被突起処理用微粒子の分散液中へ、架橋性単量体溶液を均一混合した後、この溶液を撹拌しながら、窒素雰囲気下70℃で、18時間分散重合を行う事により突起微粒子を得る。突起微粒子は、0.5μmの平均直径の液滴の衝突、付着及び重合によって作製する。不要微粒子を分離する為、分級を行い、不要微粒子のみを除去し、突起微粒子のみを得る。次に、この微粒子に、ニッケル層0.16μm、金層0.02μmの無電解メッキを施して、突起導電性微粒子を得る。なお、液滴の平均直径は、堀場製作所製  動的光散乱粒子分布測定装置LB-500で行う。
【００４３】
(異方性導電膜の作製)
エポキシ樹脂JER828(ジャパンエポキシレジン(株)製)30重量部、エポキシ樹脂JER1256(ジャパンエポキシレジン(株)製)30重量部、硬化剤ノバキュアHX3721(旭化成ケミカルズ(株)製)60重量部(但し固形分67重量%)を十分溶解した中に、突起導電性微粒子5重量部を分散し、絶縁性接着剤を調製する。この絶縁性接着剤を、剥離フィルム上に、乾燥後の厚みが30μmになる様に、塗布・乾燥して、異方性導電膜を得る。
【００４４】
(導通試験)
ポリイミド基板に設けられた50μmピッチのアルミニウム配線パターンに、異方性導電膜を貼り付けて、剥離フィルムを剥がした後、同じアルミニウム電極を有するガラス基板を、電極同士が重なる様に位置合わせし、貼り合わせる。異方性導電膜の部分を、10N、170℃で、20秒間熱圧着した後、上下電極間の抵抗値、及び近接する電極間のリークの有無を測定する。電極間の抵抗値は3オームであり、電極間のリークは認められず、良好な結果が得られる。
【００４５】
(実施例2) 
実施例1と同様にして、平均粒子径4.2μm、Cv値3.5%の樹脂微粒子を作製し、0.1μmの平均直径の液滴の分散、衝突、付着及び重合から突起微粒子を作製し、その後に、導電処理によって、ニッケル厚み0.3μm及び金厚み0.05μmの突起導電性微粒子を得る。但し、導電層は無電解メッキではなく、乾式表面処理装置ノビルタNOB-130(ホソカワミクロン(株)製)を使用して作製する。実施例1と同様な割合で、異方性導電膜を調製し、同様な方法で、導電性及びリーク電流を測定する。電極間の抵抗値は5オームであり、電極間のリークは認められず、実施例1と同様に良好な結果が得られる。
【００４６】
(比較例1)
実施例1と同じ被突起処理用微粒子を使用するが、突起形成の工程のみ行わず、同様な処方で異方性導電膜を調製する。実施例1と同様な方法で導電性及びリーク電流を測定する。電極間のリークは認められないが、電極間の抵抗値は96オームと高い値で、良好な導電性は認められない。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
突起が微粒子表面上に液滴の重合によって強固に形成された突起微粒子は、導電処理等によって高い接続信頼性を発揮させ得る突起導電微粒子として十分な機能を発揮し、異方性導電材料、特に異方性導電接着剤等に有用である。