(57)【要約】【課題】磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する際、微粒子の凝集を抑制することができ、かつ、その表面にキズや剥がれ等がなく極めて均一な厚さの金属層を有する導電性微粒子を製造するのに適した導電性微粒子の製造装置を提供する。【解決手段】磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する導電性微粒子の製造装置であって、少なくとも、平板状の板状体及び該板状体の一方の面側に配置された磁石を含んで構成される２以上の微粒子吸着部と、前記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成するための金属層形成手段とを有し、前記磁石は、前記板状体の一方の面に着脱が可能なように配置されており、前記板状体には、その両面を貫通し、前記磁石の着脱により着磁及び消磁される吸着部が設けられており、前記磁性を有する微粒子は、前記板状体の前記磁石が配置された側の反対面に露出した前記吸着部に吸着され、配列される導電性微粒子の製造装置。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する導電性微粒子の製造装置であって、少なくとも、
平板状の板状体及び該板状体の一方の面側に配置された磁石を含んで構成される２以上の微粒子保持体と、前記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成するための金属層形成手段とを有し、
前記磁石は、前記板状体の一方の面に着脱が可能なように配置されており、
前記板状体には、その両面を貫通し、前記磁石の着脱により着磁及び消磁される吸着部が設けられており、
前記磁性を有する微粒子は、前記板状体の前記磁石が配置された側の反対面に露出した前記吸着部に吸着され、配列される
ことを特徴とする導電性微粒子の製造装置。
【請求項２】
金属層形成手段が物理蒸着装置であることを特徴とする請求項１記載の導電性微粒子の製造装置。
【請求項３】
金属層形成手段が電気めっき装置であることを特徴とする請求項１記載の導電性微粒子の製造装置。
【請求項４】
請求項１、２又は３記載の導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法であって、
第一の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、磁性を有する微粒子を吸着、配列させる工程１と、
金属層形成手段により前記磁性を有する微粒子の半面に金属層を形成する工程２と、
第二の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、前記磁性を有する微粒子の前記金属層を形成した側の半面を吸着、配列させた後、前記第一の微粒子保持体を前記磁性を有する微粒子から離脱させる工程３と、
前記金属層形成手段により前記磁性を有する微粒子の前記金属層が形成されていない残りの半面に金属層を形成する工程４とを有する
ことを特徴とする導電性微粒子の製造方法。
【請求項５】
物理蒸着法により磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成することを特徴とする請求項４記載の導電性微粒子の製造方法。
【請求項６】
電気めっき法により磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成することを特徴とする請求項４記載の導電性微粒子の製造方法。
【請求項７】
磁性を有する微粒子の粒子径が１〜１０００μｍであることを特徴とする請求項３、４、５又は６記載の導電性微粒子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電性微粒子の製造装置、及び、該導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子回路基板において、ＩＣやＬＳＩ等のチップを接続するためには、それぞれの電極をプリント基板上にハンダ付けする方法が用いられてきたが、この方法は生産効率が悪く、また、接続信頼性が低く高密度化には適さないものであった。そこで、このような接続信頼性の低さ等を解決するためにハンダを球状にした、いわゆるハンダボールでチップと基板とを接続するＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）等の技術が開発された。この技術によれば、基板とチップ間、基板間に実装されたハンダボールを高温で溶融しながら接続することで、高生産性、高接続信頼性を両立した電子回路基板を構成できる。
【０００３】
しかしながら、近年基板の多層化が進み、基板自体の外環境変化による歪みや伸縮が発生し、その際に生じる力が基板間の接続部にかかることによって断線が発生することが問題となっていた。また、ハンダボールを用いた場合、基板間の距離にバラツキが生じ一定にすることが困難であり、これを一定にするために別途スペーサー等を置かなければならず手間や費用がかかることが問題となっていた。
【０００４】
これらを解決する手段として、基板間の接続部にかかる力の緩和については、基板間に樹脂等を充填することにより補強することが行われており、接続信頼性の向上には一定の効果を示したが、このような手段は、手間がかかり、充填工程が増えることによる費用の増大等が問題であった。
【０００５】
このような問題を解決するために、例えば、銅をコア微粒子としてその周囲にハンダをコーティングした導電性粒子（例えば、特許文献１参照）や、樹脂をコア微粒子としてその周囲にハンダをめっきした導電性粒子（例えば、特許文献２参照）を用いて基板間の導電接続を行い、基板間の距離の維持や基板間の接続部にかかる力を緩和する方法が提案されている。
【０００６】
このようなハンダ層を有する導電性微粒子の製造方法としては、被めっき物であるコア微粒子の粒径が５０００μｍ以下である場合には、一般にバレルめっき装置が使用されている。
このバレルめっき装置は、めっき液に浸漬した回転可能な多角形筒状のバレル内にコア微粒子を入れ、バレルを回転させながらバレル内に配置した陰極とコア微粒子とを接触させることでコア微粒子に電気めっきを行い、ハンダ層を形成するものである。
【０００７】
しかしながら、通常のバレルめっき法により微粒子のめっきを行うと、めっき液中で微粒子が凝集したままめっきがされやすく、めっき液中で単粒子として導電性微粒子を得られなかったり、たとえ微粒子が凝集しなくても全ての微粒子が均一にめっきされず、めっき層の厚みが不均一になったりすることがあった。
【０００８】
また、被めっき物であるコア微粒子が樹脂や樹脂微粒子の表面に薄い導電層が形成された比較的比重が軽いものである場合には、バレルの回転時に一部のコア微粒子が浮遊し、陰極から離れるためにバイポーラ現象が発生し、めっきされないことがあるという問題もあった。なお、バイポーラ現象とは、被めっき物と陰極との接触力が弱い場合や、バレルめっきにおいてバレル内で多数の被めっき物が沈降した一つの塊として存在している状態から外れて浮遊した場合に通電されると、浮遊している被めっき物が分極し、プラスに帯電した部分から被膜の溶解が起こる現象である。
【０００９】
これらを解決する方法として、外周部に陰極を有し、めっき液を通過させて排出するフィルター部を有する回転可能なドームと、ドームの中に陰極と接触しないように設置された陽極とを有しており、ドームの回転による遠心力の効果で微粒子を陰極に接触させて通電、撹拌を繰り返す回転型めっき装置を用いた微粒子のめっき方法が報告されている（例えば、特許文献３参照）。この方法では、通常のバレルめっきに比べると微粒子の凝集が少なく、均一にめっきできることが知られている。
【００１０】
しかし、特許文献３に開示されたような回転型めっき装置を用いても、基材（被処理微粒子）の粒子径が小さくなり、かつ、めっき層の厚みが大きくなると凝集が発生してくる。特に基材粒子径が１００μｍ以下でめっき層の厚みが１μｍ以上となると全ての微粒子を単粒子の状態のままでめっきすることはほとんど不可能であった。これは、従来の回転形めっき装置では、ドーム部分の回転、停止を繰り返すことで基材粒子同士の凝集を防止するが、基材粒子の粒子径が小さくなることで凝集の解砕効果が小さくなるためと考えられる。また、基材粒子の粒子径が小さい故に、ドーム部分のわずかな隙間に粒子が入り込み、基材粒子が挟まれた状態のままでめっきが進むことも凝集発生の一因と考えられる。
【００１１】
これらの凝集を防止するために、ステンレスやジルコニア等のダミー粒子を加えて、解砕効果を与えながらめっきを行う方法が知られているが、ダミー粒子を用いると、解砕の際にダミー粒子が基材粒子と激しく衝突するため、得られる導電性微粒子にめっき剥がれや割れなどが発生し、表面状態が大きく劣化するという問題があった。
【００１２】
【特許文献１】
特開平１１−７４３１１号公報
【特許文献２】
特開平５−３６３０６号公報
【特許文献３】
特開平９−１３７２８９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記に鑑み、磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する際、微粒子の凝集を抑制することができ、かつ、その表面にキズや剥がれ等がなく極めて均一な厚さの金属層を有する導電性微粒子を製造するのに適した導電性微粒子の製造装置、及び、該導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【発明を解決するため手段】
上記課題を解決するために、本発明は、磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する導電性微粒子の製造装置であって、少なくとも、平板状の板状体及び該板状体の一方の面側に配置された磁石を含んで構成される２以上の微粒子保持体と、前記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成するための金属層形成手段とを有し、前記磁石は、前記板状体の一方の面に着脱が可能なように配置されており、前記板状体には、その両面を貫通し、前記磁石の着脱により着磁及び消磁される吸着部が設けられており、前記磁性を有する微粒子は、前記板状体の前記磁石が配置された側の反対面に露出した前記吸着部に吸着され、配列される導電性微粒子の製造装置である。
以下に本発明を図面を参照しながら詳述する。
【００１５】
図１（ａ）は、本発明の導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体の一例を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す微粒子保持体の断面図である。また、図２（ａ）は、図１に示す微粒子保持体の板状体上に微粒子を吸着、配列させた状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す微粒子保持体の断面図である。
【００１６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す本発明の導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体１０は、平面視略正方形の板状体１２にその両面を貫通する平面視略正方形の吸着部１３が複数個、等間隔で設けられており、板状体１２の一方の面側には、磁石１１が配置されている。
本発明の導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体１０では、磁石１１は、板状体１２の一方の面と着脱が可能なようになっており、板状体１２に設けられた吸着部１３は、磁石１１が板状体の一方の面への着脱により着磁及び消磁されるようになっている。なお、図１では、磁石１１が板状体１２の一方の面に接触され、吸着部１３が着磁された状態を示す。
また、本発明の導電性微粒子の製造装置は、上記構成の微粒子保持体１０を２以上有する。
【００１７】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、本発明の導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体１０において、磁性を有する微粒子１５は、板状体１２の磁石１１が配置された側の反対面に露出した吸着部１３に吸着され、配列されるようになっており、磁石１１を板状体１２の一方の面から引き離すことにより吸着部１３が消磁され、微粒子１５を板状体１２の面上に露出した吸着部１３から離脱させることができるようになっている。
【００１８】
また、図１及び図２には示していないが、本発明の導電性微粒子の製造装置には、更に微粒子１５の表面に金属層を形成するための金属層形成手段が設けられており、この金属層形成手段により、磁性を有する微粒子１５を板状体１２の面に露出した吸着部１３上に吸着させ、配列させて微粒子１５の表面に金属層を形成することができるようになっている。
【００１９】
本発明の導電性微粒子の製造装置は、平板状の板状体及び該板状体の一方の面側に配置された磁石を含んで構成される微粒子保持体を有する。
上記板状体の形状としては、平板状であれば特に限定されず、例えば、図１及び図２に示した板状体１２のような平面視略正方形の板状のほか、円板形状、ドーナツ形状等任意の形状のものが挙げられる。
【００２０】
上記板状体は、その両面を貫通するように設けられた吸着部と該吸着部以外の非吸着部とからなる。
上記非吸着部を構成する材料としては特に限定されず、例えば、アルミニウム、銅等の非磁性金属、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチック、ゴム、セラミック等が挙げられる。
【００２１】
上記吸着部を構成する材料としては、上記板状体の一方の面側に配置された磁石が接触することにより着磁され、上記磁石が引き離されることにより消磁されるものであれば特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル等の磁性体等が挙げられる。
【００２２】
上記吸着部は、後述する上記板状体の一方の面側に着脱が可能なように配置された磁石により着磁及び消磁されるものであり、着磁された上記吸着部の磁力により磁性を有する微粒子を上記板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した部分に吸着させ、配列させることができる。
上記吸着部の形状としては、上記板状体の両面を貫通するように設けられていれば特に限定されず、例えば、図１及び図２に示した吸着部１３のような平面略視正方形のほか、平面視多角形、円形、楕円形等任意の形状のものが挙げられる。
【００２３】
上記吸着部の上記板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した部分の面積としては特に限定されず、該部分に吸着させ、配列させる磁性を有する微粒子の大きさ等を考慮して適宜決定される。
また、上記吸着部は、上記板状体に複数個設けられており、図１及び図２に示す吸着部１３のように、板状体の縦方向及び横方向にそれぞれ等間隔で配列するように設けられていてもよく、同心円状に等間隔で配列するように設けられていてもよく、更に、上記吸着部は、上記板状体にランダムに設けられていてもよい。上記吸着部の間隔としては特に限定されないが、上記吸着部の上記板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した部分に磁性を有する微粒子を吸着させ、配列させた際に隣り合う磁性を有する微粒子同士が接触することのない間隔であることが好ましい。
【００２４】
上記磁石は、上記板状体の一方の面側に該板状体の一方の面に着脱が可能なように配置されている。
本発明の導電性微粒子の製造装置では、上記磁石を上記板状体の一方の面への着脱させることにより上記板状体に設けられた吸着部を着磁及び消磁させることができる。
【００２５】
上記磁石の磁力としては特に限定されず、上記板状体に設けられた吸着部の材料、厚さ、吸着させる磁性を有する微粒子の重量、数量等を考慮して適宜決定される。また、磁力の発生源として、電磁石を用い、電流により磁力を調整できるようになっていてもよい。
【００２６】
本発明の導電性微粒子の製造装置は、上記板状体と磁石とを含んで構成される微粒子保持体を２以上有する。
上記２以上の微粒子保持体は、本発明の導電性微粒子の製造装置において、互いの磁性を有する微粒子を吸着させ、配列させる面同士が対向するように配置されており、一方の微粒子保持体に吸着させ、配列させた磁性を有する微粒子を、他方の微粒子保持体に転写させることができるようになっている。
【００２７】
図３（ａ）〜（ｃ）は、一方の微粒子保持体から他方の微粒子保持体に磁性を有する微粒子の転写を行う様子を模式的に示す断面図である。
なお、図３（ａ）〜（ｃ）に示す第一の微粒子保持体２０と、第二の微粒子保持体３０とは、図１及び図２に示した微粒子保持体１０と同様の構成からなるものである。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、第一の板状体２０と第二の微粒子保持体３０とをそれぞれ磁石が配置された側の反対面同士が対向するように配置し、第二の微粒子保持体３０を第一の微粒子保持体２０側へ移動させる。
ここで、第一の微粒子保持体２０は、板状体２２の一方の面側に配置された磁石２１を板状体２２の一方の面に接触させることにより板状体２２に設けられた吸着部２３が着磁されており、板状体２２の磁石２１が配置された側の反対面に露出した吸着部２３に磁性を有する微粒子１５が吸着され、配列されている。一方、第二の微粒子保持体３０は、板状体３２の一方の面側に配置された磁石３１を板状体３２の一方の面に接触させることにより板状体３２に設けられた吸着部３３が着磁されている。
【００２９】
次に、図３（ｂ）に示すように、磁性を有する微粒子１５と第二の微粒子保持体３０の板状体３２の磁石３１が配置された側の反対面に露出した吸着部３３とを接触させる。このとき、磁性を有する微粒子１５は、第一の微粒子保持体２０及び第二の微粒子保持体３０の両方に吸着され、配列されることとなる。
その後、第一の微粒子保持体２０の磁石２１を板状体２２から引き離すことで吸着部２３を消磁させる。
【００３０】
そして、図３（ｃ）に示すように、第一の微粒子保持体２０の板状体２２を第二の微粒子保持体３０から離れるように移動させることで、第一の微粒子保持体２０を磁性を有する微粒子１５から離脱させることにより、磁性を有する微粒子１５を第一の微粒子保持体２０から第二の微粒子保持体３０へ転写させることができる。
【００３１】
本発明の導電性微粒子の製造装置において、上記微粒子保持体は、２以上であれば、その数は特に限定されない。
図４は、複数の対の微粒子保持体が設けられた本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
図４に示すように、本発明の導電性微粒子の製造装置４０は、対になる複数の板状体２０及び板状体３０が、それぞれ第一のコンベア４１及び第二のコンベア４５のベルトに等間隔で配設されている。
第一のコンベア４１は、微粒子供給容器４２から磁性を有する微粒子を微粒子保持体２０の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部に、例えば、吹き上げ等により吸着させ、配列させる微粒子吸着エリアＡと、後述する金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する金属層形成エリアＢと、第二のコンベア４５へ上記磁性を有する微粒子を転写させる転写エリアＣとからなり、微粒子保持体２０は、上記各エリアを上述した順番に時計回りに移動するようになっている。一方、第二のコンベア４５は、第一のコンベア４１から磁性を有する微粒子を受け取り、微粒子保持体３０の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部に吸着させ、配列させる微粒子吸着エリアＤと、後述する金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する金属層形成エリアＥと、微粒子保持体３０から上記磁性を有する微粒子を離脱させ、金属層を形成した磁性を有する微粒子を粒子回収容器４３に回収する微粒子離脱エリアＦとからなり、微粒子保持体３０は、上記各エリアを上述した順番に反時計回りに移動するようになっている。
【００３２】
本発明の導電性微粒子の製造装置４０では、第一のコンベア４１と第二のコンベア４５とは、第一のコンベア４１の転写エリアＣにおける微粒子保持体２０と、第二のコンベア４５の微粒子吸着エリアＤにおける微粒子保持体３０とが、互いに磁性を有する微粒子を介して対向するように配置されており、この第一のコンベア４１の転写エリアＣ及び第二のコンベア４５の微粒子吸着エリアＤでは、図３で説明した方法により磁性を有する微粒子の転写が行われる。なお、第一のコンベア４１及び第二のコンベア４５の金属層形成エリアＢ、Ｅにおいて上下方向で示した矢印は、後述する金属層形成手段により磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成することを表す。
【００３３】
本発明の導電性微粒子の製造装置は、上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成するための金属層形成手段を有する。
本発明の導電性微粒子の製造装置において、上記金属層形成手段としては、物理蒸着装置が挙げられる。
上記物理蒸着装置としては、例えば、蒸着装置、スパッタリング装置又はイオンプレーティング装置が挙げられる。
【００３４】
図５は、上記金属層形成手段が蒸着装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
図５に示すように上記金属層形成手段が蒸着装置である場合、本発明の導電性微粒子の製造装置５０は、容器５３の内部に図１及び図２に示した微粒子保持体１０が配設されており、微粒子保持体１０の板状体の磁性を有する微粒子が吸着され、配列された面に対向するように蒸発物質５２を含む蒸発源５１が配置されている。なお、微粒子保持体１０は、図４に示したようなコンベアに複数個配設された構造となっていてもよい。
図５に示す導電性微粒子の製造装置５０は、２以上の微粒子保持体１０を用いてなるほかは、公知の蒸着装置（真空蒸着装置）と同様の構造のものが挙げられる。
【００３５】
図６は、上記金属層形成手段がスパッタリング装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す斜視図である。
図６に示すように上記金属層形成手段がスパッタリング装置である場合、本発明の導電性微粒子の製造装置６０は、図１及び図２に示した微粒子保持体１０の板状体の磁性を有する微粒子が吸着され配列された面に対向するように複数のカソード６１が配置されている。なお、微粒子保持体１０は、図４に示したようなコンベアに複数個配設された構造となっていてもよい。
図６に示す導電性微粒子の製造装置６０は、２以上の微粒子保持体１０を用いてなるほかは、公知のスパッタリング装置と同様の構造のものが挙げられる。
【００３６】
図７は、上記金属層形成手段がイオンプレーティング装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
図７に示すように上記金属層形成手段がイオンプレーティング装置である場合、本発明の導電性微粒子の製造装置７０は、容器７６の内部に図１及び図２に示した微粒子保持体１０が配置されており、微粒子保持体１０の磁石が配置された側に絶縁ガラス管７３内部を挿通する配線７７に繋がれた陰極７２が設けられ、微粒子保持体１０の板状体の磁性を有する微粒子が吸着され配列された面に対向するように絶縁ガラス管７３０内部を挿通する配線７８に繋がれた蒸発フィラメント７１が配置されている。陰極７２に繋がれた配線７７は、容器７６の外側で高圧電源７５に接続されており、蒸発フィラメント７１に繋がれた配線７８は、容器７６の外側でフィラメント用低圧電源７４に接続されている。なお、微粒子保持体１０は、図４に示したようなコンベアに複数個配設された構造となっていてもよい。
図７に示す導電性微粒子の製造装置７０は、２以上の微粒子保持体１０を用いてなるほかは、公知のイオンプレーティング装置と同様の構造のものが挙げられる。
【００３７】
更に、上記金属層形成手段としては、電気めっき装置が挙げられる。
本発明の導電性微粒子の製造装置において、上記金属層形成手段が電気めっき装置である場合、上記微粒子保持体は、更に陰極が含んで構成されていてもよい。
【００３８】
図８は、上記金属層形成手段が電気めっき装置である場合の微粒子保持体の一例を模式的に示す断面図である。
図８に示すように、微粒子保持体８０は、その内部に複数の吸着部８３が設けられた板状体８２と、板状体８２の一方の面側に配置された磁石８１との間に陰極８４が設けられているほかは、図１及び図２に示した微粒子保持体１０と同様に構成されている。
【００３９】
陰極８４を構成する材料としては特に限定されず、例えば、銅、アルミニウム、鉄、金、銀等導電性の金属が挙げられる。また、板状体８２を構成する材料としては特に限定されず、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等のプラスチックやセラミック等が挙げられる。
【００４０】
上記金属層形成手段が電気めっき装置である場合、本発明の導電性微粒子の製造装置は、公知の電気めっき装置における陰極部分を図８に示した構造の微粒子保持体８０に置換した構造のものが挙げられる。
また、この微粒子保持体８０は、図４に示したようなコンベアに複数個配設された構造となっていてもよい。
【００４１】
本発明の導電性微粒子の製造装置において、上記板状体の面上に吸着され、配列される磁性を有する微粒子としては特に限定されず、例えば、基材粒子の表面に金属下地層が形成されたものや、磁性を持つ金属微粒子等が挙げられる。
【００４２】
上記基材粒子を構成する材料としては特に限定されず、例えば、ポリスチレン、ポリスチレン共重合体、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリル酸エステル共重合体、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル等の樹脂材料や、銅等の金属材料等が挙げられる。
【００４３】
上記金属下地層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、ニッケル、鉄、コバルト等が挙げられる。上記金属下地層は、上記基材粒子の表面に無電解めっき法等によりめっきすることにより形成することができる。
【００４４】
上記磁性を持つ金属微粒子を構成する材料としては特に限定されず、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属やこれらの合金等が挙げられる。
また、上記磁性を有する微粒子は、上記磁性を持つ金属微粒子の表面に樹脂又は磁性を持たない金属によりコーティングされたものであってもよい。
【００４５】
上記磁性を有する微粒子の粒径としては特に限定されないが、その下限が１μｍ、上限が１０００μｍであることが好ましい。１μｍ未満であると、本発明の導電性微粒子の製造装置を用いて上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する際、全ての磁性を有する微粒子を単粒子のまま処理することが困難となり、一部凝集が発生することがある。１０００μｍを超えると、本発明の導電性微粒子の製造装置を用いて上記磁性を有する微粒子の表面に形成した金属層がひび割れを起こして磁性を有する微粒子から剥離しやすくなることがある。また、板状体の単位表面積あたりに配列させることができる磁性を有する微粒子の数が極端に少なくなり、不経済となる。上記磁性を有する微粒子の粒径は、下限が５μｍ、上限が５００μｍであることがより好ましく、下限が１０μｍ、上限が３００μｍであることが更に好ましく、下限が１０μｍ、上限が１００μｍであることが最も好ましい。
【００４６】
本発明の導電性微粒子の製造装置により上記磁性を有する微粒子の表面に形成される金属層を構成する材料としては特に限定されず、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム、珪素等の金属やこれらの合金、窒化物、酸化物、炭化物等が挙げられる。
上記材料からなる金属層は、上記磁性を有する微粒子の表面に１種の材料により単層で形成されていてもよく、２種以上の材料により２層以上で形成されていてもよい。
【００４７】
上記磁性を有する微粒子の表面に形成される金属層の厚さとしては、下限が０．０２μｍ、上限が１００μｍであることが好ましい。０．０２μｍ未満であると、所望の導電性を有する導電性微粒子が得られないことがあり、１００μｍを超えると、得られる導電性微粒子を用いて半導体チップや電子部品等と基板との接続を行うと、両者の線膨張係数の違いから生じる歪み応力を緩和させる効果が得られないことがある。上記金属層の厚さは、下限が０．１μｍ、上限が５０μｍであることがより好ましく、下限が１μｍ、上限が３０μｍであることが更に好ましい。
【００４８】
本発明の導電性微粒子の製造装置は、板状体の一方の面側に該板状体の面に着脱が可能なように配置された磁石の磁力により、上記板状体の両面を貫通するように設けられた吸着部を着磁及び消磁させることができ、着磁された上記吸着部の磁力により上記板状体の磁石が配置された側の反対面上に露出した吸着部で磁性を有する微粒子を吸着させ、配列させることができる。
そのため、本発明の導電性微粒子の製造装置を用いて磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成すると、たとえ上記磁性を有する微粒子の粒径が１００μｍ以下と非常に微小なものであっても、上記金属層の形成中に上記磁性を有する微粒子が凝集することはほとんどなく、その表面に均一な厚さの金属層が形成された導電性微粒子を単粒子の状態で得ることができる。勿論得られる導電性微粒子に金属層の剥がれや割れ等が発生することもほとんどない。
上記本発明の導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法も本発明の１つである。
【００４９】
本発明の導電性微粒子の製造方法は、本発明の導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法であって、第一の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、磁性を有する微粒子を吸着、配列させる工程１と、金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の半面に金属層を形成する工程２と、第二の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、上記磁性を有する微粒子の前記金属層を形成した側の半面を吸着、配列させた後、上記第一の微粒子保持体を上記磁性を有する微粒子から離脱させる工程３と、上記金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の上記金属層が形成されていない残りの半面に金属層を形成する工程４とを有することを特徴とする導電性微粒子の製造方法である。
【００５０】
本発明の導電性微粒子の製造方法の工程１では、第一の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、磁性を有する微粒子を吸着、配列させる。
【００５１】
この工程１では、上記第一の微粒子保持体の板状体に設けられた吸着部を着磁させる必要がある。即ち、上記板状体の一方の面側に配置された磁石を上記板状体の一方の面に接触させる。
また、上記磁性を有する微粒子が上記板状体の面上で凝集することを防止するために、上記磁性を有する微粒子は、図２に示した微粒子１５のように、上記板状体の面に露出した吸着部上で単層に吸着させ、配列させる必要がある。
上記磁性を有する微粒子を上記板状体の面に露出した吸着部上で単層に吸着させ、配列させる方法としては特に限定されず、例えば、上記板状体の面上に上記磁性を有する微粒子を散布した後、上記板状体を揺動させて重なった磁性を有する微粒子を振るい落とす方法等任意の方法が挙げられる。
【００５２】
本発明の導電性微粒子の製造方法の工程２では、金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の半面に金属層を形成する。
上記金属層形成手段としては、本発明の導電性微粒子の製造装置において説明したように、蒸着装置、スパッタリング装置又はイオンプレーティング装置等の物理蒸着装置、若しくは、電気めっき装置が挙げられる。
【００５３】
本発明の導電性微粒子の製造方法において、上記金属層形成手段が蒸着装置、スパッタリング装置又はイオンプレーティング装置等の物理蒸着装置である場合、上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する方法としては、蒸着法、スパッタリング法又はイオンプレーティング法等の物理蒸着法が挙げられる。
上記蒸着法、スパッタリング法又はイオンプレーティング法としては、図５〜７に示した構造の本発明の導電性微粒子の製造装置を用いるほかは、公知の蒸着法、スパッタリング法又はイオンプレーティング法が挙げられる。
【００５４】
また、上記金属層形成手段が電気めっき装置である場合、上記磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する方法としては、電気めっき法が挙げられる。
上記電気めっき法としては、公知の電気めっき装置の陰極部分を図８に示した微粒子保持体に置換した構造の本発明の導電性微粒子の製造装置を用いるほかは、公知の電気めっき法が挙げられる。
【００５５】
本発明の導電性微粒子の製造方法の工程３では、第二の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、上記磁性を有する微粒子の上記金属層を形成した側の半面を吸着、配列させた後、上記第一の微粒子保持体を上記磁性を有する微粒子から離脱させる。
この工程３において、第二の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上に、上記磁性を有する微粒子の上記金属層を形成した側の半面を吸着、配列させる方法としては、本発明の導電性微粒子の製造装置において、図３を用いて説明した方法により行うことができる。ただし、第二の微粒子保持体を構成する板状体の磁石が配置された側の反対面に露出した吸着部上には、後述する工程４で磁性を有する微粒子の表面全体に金属層を形成するために、上記工程２において、その半面に金属層が形成された磁性を有する微粒子の上記金属層が形成された側を吸着、配列させる必要がある。
【００５６】
本発明の導電性微粒子の製造方法の工程４では、上記金属層形成手段により上記磁性を有する微粒子の上記金属層が形成されていない残りの半面に金属層を形成する。
この工程４では、上述した工程２と同様にして上記磁性を有する微粒子の上記金属層が形成されていない残りの半面に金属層を形成する。
【００５７】
本発明の導電性微粒子の製造方法は、本発明の導電性微粒子の製造装置を用いて行う。そのため、金属層形成中における個々の磁性を有する微粒子を微粒子保持体の板状体の磁石が配置された側の反対面上に露出した吸着部で磁性を有する微粒子を吸着させ、配列させることができ、上記磁性を有する微粒子の粒径が１００μｍ以下と非常に微小なものであっても、上記磁性を有する微粒子は、上記金属層の形成中に凝集することがほとんどなく、その表面に均一な厚さの金属層が形成された導電性微粒子を単粒子の状態で得ることができる。勿論得られる導電性微粒子に金属層の剥がれや割れ等が発生することもほとんどない。
【００５８】
【実施例】
本発明の導電性微粒子の製造装置を用い、本発明の導電性微粒子の製造方法により磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成したところ、磁性を有する微粒子は凝集することがなく、その表面に均一な厚さの金属層が形成された導電性微粒子を単粒子の状態で製造することができた。
【００５９】
【発明の効果】
本発明は、上記の構成からなるので、磁性を有する微粒子の表面に金属層を形成する際、該磁性を有する微粒子の凝集を抑制することができ、その表面にキズや剥がれ等がなく極めて均一な厚さの金属層を有する導電性微粒子を製造するのに適した導電性微粒子の製造装置、及び、該導電性微粒子の製造装置を用いた導電性微粒子の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体の一例を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す導電性微粒子の製造装置の微粒子保持体の断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示す導電性微粒子の製造装置の板状体上に微粒子を吸着、配列させた状態を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す導電性微粒子の製造装置の断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、第一の微粒子保持体から第二の微粒子保持体に磁性を有する微粒子の受け渡しを行う様子を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図５】金属層形成手段が蒸着装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図６】金属層形成手段がスパッタリング装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す斜視図である。
【図７】金属層形成手段がイオンプレーティング装置である場合の本発明の導電性微粒子の製造装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図８】金属層形成手段が電気めっき装置である場合の微粒子保持体の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１０、４０  微粒子保持体
１１、２１、３１、８１  磁石
１２、２２、３２、８２  板状体
１３、２３、３３、８３  吸着部
１５  微粒子
２０  第一の微粒子保持体
３０  第二の微粒子保持体
４０、５０、６０、７０  導電性微粒子の製造装置
４１  第一のコンベア
４２  粒子供給容器
４３  粒子回収容器
４５  第一のコンベア
５１  蒸発源
５２  蒸発物質
５３  容器
６１  カソード
７１  蒸発フィラメント
７２  陰極
７３、７３０  絶縁ガラス管
７４  フィラメント用低圧電源
７５  高圧電源
７６  容器
７７、７８  配線
８４  陰極
【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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