专利摘要:
本發明提供一種可抑制複數個導電性粒子凝集,並且用於電極間之連接時可降低電極間之連接電阻的導電性粒子,以及使用該導電性粒子之導電材料。本發明之導電性粒子1包含基材粒子2及導電層3,該導電層3係配置於基材粒子2之表面上,且含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分。本發明之導電材料含有導電性粒子1及黏合劑樹脂。
公开号:TW201310467A
申请号:TW101127339
申请日:2012-07-27
公开日:2013-03-01
发明作者:Keizo Nishioka;Masahiro Ootsuka
申请人:Sekisui Chemical Co Ltd;
IPC主号:H01R4-00
专利说明:
導電性粒子、導電材料及連接構造體
本發明係關於一種於基材粒子之表面上配置有導電層之導電性粒子,更詳細而言,例如係關於一種可用於電極間之電性連接之導電性粒子。又,本發明係關於一種使用上述導電性粒子之導電材料及連接構造體。
各向異性導電膏及各向異性導電膜等各向異性導電材料已廣為人知。該等各向異性導電材料係於黏合劑樹脂中分散有導電性粒子。
業界將上述各向異性導電材料用於IC(integrated circuit,積體電路)晶片與可撓性印刷電路基板之連接、以及IC晶片與具有ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)電極的電路基板之連接等。例如,可藉由於IC晶片之電極與電路基板之電極間配置各向異性導電材料後,進行加熱及加壓,而將該等電極電性連接。
作為上述導電性粒子之一例,於下述專利文獻1中,揭示有於平均粒徑1~20 μm之球狀之基材粒子之表面,藉由非電解鍍敷法形成鎳導電層或鎳合金導電層所成的導電性粒子。該導電性粒子於導電層之最表層具有0.05~4 μm之微小突起。該導電層與該突起實質上連續地連接。
又,於下述專利文獻2中,揭示有包含基材粒子、及形成於該基材粒子之表面之導電層的導電性粒子。為形成基材粒子,係使用二乙烯苯-乙基乙烯苯混合物作為單體之一部分。該導電性粒子於粒徑產生10%位移時之壓縮彈性模數為2.5×109 N/m2以下且壓縮變形回復率為30%以上,並且破裂應變為30%以上。專利文獻2中記載,使用上述導電性粒子將基板之電極間電性連接之情形時,連接電阻降低,且連接可靠性提高。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2000-243132號公報
[專利文獻2]日本專利特開2003-313304號公報
使用專利文獻1所記載之導電性粒子將電極間連接之情形時,有電極間之連接電阻提高的情況。又,使用含有專利文獻1所記載之導電性粒子之各向異性導電材料將電極間連接之情形時,有無法充分地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分的情況。因此,有藉由上述各向異性導電材料中所含之導電性粒子而連接之電極間的連接電阻提高之情況。
又,專利文獻1之實施例之導電性粒子係形成含有鎳及磷之導電層。於藉由導電性粒子進行連接之電極、及導電性粒子之導電層之表面多形成有氧化被膜。使用包含含有鎳及磷之導電層的導電性粒子將電極間連接時,由於含有鎳及磷之導電層相對柔軟,故而有時無法充分地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜因而連接電阻提高。
又,若為降低連接電阻而將如專利文獻1所記載之含有鎳及磷之導電層之厚度增厚,則有導電性粒子使連接對象構件或基板損傷之情況。若連接對象構件或電極損傷,則容易使連接電阻提高。並且,若電極或連接對象構件損傷,則電極間之導通可靠性降低。
進而,如專利文獻1所記載之先前之導電性粒子存在複數個導電性粒子凝集之情況。若使用凝集之複數個導電性粒子將電極間連接,則有電極間產生短路之情況。
又,專利文獻2所記載之導電性粒子亦有無法充分地排除氧化被膜,或者無法抑制連接對象構件或基板之損傷的情況。因此,使用專利文獻2所記載之導電性粒子之情形時,亦難以充分降低電極間之連接電阻。
本發明之目的在於提供一種可抑制複數個導電性粒子凝集,並且用於電極間之連接時可降低電極間之連接電阻的導電性粒子,以及使用該導電性粒子之導電材料及連接構造體。
本發明之限定性之目的在於提供一種用於電極間之連接時,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,可降低電極間之連接電阻的導電性粒子,以及使用該導電性粒子之導電材料及連接構造體。
本發明之限定性之目的在於提供一種用於電極間之連接時,可有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,可降低電極間之連接電阻的導電材料及連接構造體。
根據本發明之較廣之態樣,可提供一種導電性粒子,其包含基材粒子及導電層,該導電層係配置於上述基材粒子之表面上,且含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層之整體100重量%中上述硼之含量為0.05重量%以上、4重量%以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層之整體100重量%中上述金屬成分之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層之整體100重量%中上述金屬成分之含量超過5重量%且為30重量%以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述金屬成分含有鎢。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,使該導電性粒子產生10%壓縮變形時之壓縮彈性模數為5000 N/mm2以上、15000 N/mm2以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,壓縮回復率為5%以上、70%以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述金屬成分含有鉬。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層含有鎳及鉬,上述導電層之整體100重量%中,鎳之含量為70重量%以上、99.9重量%以下,鉬之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,5%壓縮時之壓縮彈性模數為7000 N/mm2以上,且以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層產生裂縫。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層之厚度為0.05 μm以上、0.5 μm以下。
於本發明之導電性粒子之某特定態樣中,上述導電層於外表面具有突起。
本發明之導電材料含有上述導電性粒子及黏合劑樹脂。
本發明之連接構造體包含第1連接對象構件、第2連接對象構件及連接上述第1、第2連接對象構件之連接部,上述連接部係藉由上述導電性粒子而形成,或者藉由含有上述導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料而形成。
本發明之導電性粒子於基材粒子之表面上配置有含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分之導電層,因此可抑制複數個導電性粒子凝集。並且,使用本發明之導電性粒子將電極間連接之情形時,可降低連接電阻。
以下,詳細地說明本發明。
本發明之導電性粒子包含基材粒子及導電層,該導電層係配置於該基材粒子之表面上,且含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分。該導電層為鎳-硼-鎢/鉬導電層。以下,有時將鎢及鉬中之至少1種金屬成分記載為金屬成分M。以下,有時將含有鎳、硼及金屬成分M之導電層記載為導電層X。
本發明之導電性粒子藉由採用上述構成,可抑制複數個導電性粒子凝集。由於可抑制複數個導電性粒子凝集,故而可有效果地防止電極間之短路。並且,本發明之導電性粒子藉由採用上述構成,於使用本發明之導電性粒子將電極間連接之情形時,可降低連接電阻。
藉由包含含有鎳之導電層的導電性粒子將電極間連接之情形時,電極間之連接電阻降低。若本發明之導電性粒子之導電層X的整體100重量%中鎳之含量為50重量%以上,則電極間之連接電阻顯著降低。因此,上述導電層X之整體100重量%中,鎳之含量較佳為50重量%以上。
又,於包含不含有硼之鎳導電層的導電性粒子中,該不含有硼之鎳導電層過度柔軟,將電極間連接時,有無法充分地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,連接電阻提高之情況。例如,包含含有鎳及磷之導電層的導電性粒子無法充分地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,容易使連接電阻提高。尤其是若上述導電層之整體100重量%中磷之含量為10.5重量%以上,則容易使連接電阻提高,若為1重量%以上則更容易使連接電阻提高。
另一方面,若為降低連接電阻而將含有鎳及磷之導電層之厚度增厚,則有導電性粒子使連接對象構件或基板損傷之情況。
相對於此,含有鎳及硼之上述導電層X之硬度則相對較高,故而可降低電極間之連接電阻。將電極間連接時,可排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,可降低連接電阻。
進而,於本發明之導電性粒子中,上述導電層X不僅含有硼,亦含有鎢及鉬中之至少1種金屬成分M,因此可使含有硼及上述金屬成分M之導電層X顯著變硬。因此,可充分地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,可使連接電阻顯著降低。尤其是於上述導電層X含有上述金屬成分M且上述導電層X於外表面具有突起之情形時,可更有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,可進一步降低連接電阻。
進而,藉由使上述導電層X含有上述金屬成分M,上述導電層X顯著變硬,其結果,即便對藉由導電性粒子將電極間連接之連接構造體施以衝擊,亦不易產生導通不良。即,亦可提高連接構造體之耐衝擊性。
進而,先前之導電性粒子存在導電層之表面之磁性較高之情況,又,含有鎳及硼之導電層之表面之磁性較高,故而將電極間電性連接之情形時,由於因磁性而凝集之導電性粒子之影響,存在橫方向上鄰接之電極間較容易連接之傾向。於本發明之導電性粒子中,由於上述導電層X含有上述金屬成分M,故而上述導電層X之表面之磁性顯著降低。因此,可抑制複數個導電性粒子凝集。故而,將電極間電性連接之情形時,可抑制因凝集之導電性粒子而使橫方向上鄰接之電極間連接。即,可進一步防止相鄰之電極間之短路。
較佳為上述導電層X之整體100重量%中,鎳之含量為70重量%以上、99.9重量%以下,且上述金屬成分M之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。進而,較佳為上述導電層X不含有磷,或者上述導電層X含有磷且上述導電層X之整體100重量%中磷之含量未達1重量%。
較佳為上述導電層X之整體100重量%中,鎳之含量為70重量%以上、99.9重量%以下,上述金屬成分M之含量為0.1重量%以上、30重量%以下,並且上述導電層X不含有磷,或者上述導電層X含有磷且上述導電層X之整體100重量%中磷之含量未達1重量%。將具備該較佳構成之導電性粒子用於電極間之連接時,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜。因此,可進一步降低所獲得之連接構造體之電極間之連接電阻。又,由於具備該較佳構成之導電性粒子中鎳之含量為70重量%以上,故而電極間之連接電阻顯著降低。
又,藉由使上述導電層X之整體100重量%中上述金屬成分M之含量為0.1重量%以上、30重量%以下,則與不含有上述金屬成分M之導電層相比,導電層X顯著變硬。因此,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,結果電極間之連接電阻進一步降低。又,於調配導電性粒子及黏合劑樹脂,使用導電材料將電極間連接之情形時,可有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,藉此亦可進一步降低電極間之連接電阻。
使本發明之導電性粒子產生10%壓縮變形時之壓縮彈性模數(10%K值)較佳為5000 N/mm2以上,更佳為7000 N/mm2以上,且較佳為15000 N/mm2以下,更佳為10000 N/mm2以下。若上述壓縮彈性模數(10%K值)為上述下限以上,則可更有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,進而可更有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,結果電極間之連接電阻進一步降低。
上述壓縮彈性模數(10%K值)可以如下方式而測定。
使用微小壓縮試驗機,利用圓柱(直徑50 μm,金剛石製)之平滑壓頭端面,於壓縮速度2.6 mN/s及最大試驗荷重10 gf之條件下壓縮導電性粒子。測定此時之荷重值(N)及壓縮位移(mm)。可根據所獲得之測定值,利用下述式求得上述壓縮彈性模數。作為上述微小壓縮試驗機,例如可使用Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」等。
K值(N/mm2)=(3/21/2).F.S-3/2.R-1/2
F:導電性粒子產生10%壓縮變形時之荷重值(N)
S:導電性粒子產生10%壓縮變形時之壓縮位移(mm)
R:導電性粒子之半徑(mm)
上述導電性粒子之壓縮回復率較佳為5%以上,更佳為20%以上,且較佳為70%以下,更佳為60%以下,進而較佳為50%以下。若壓縮回復率為上述下限以上及上述上限以下,則可更有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,進而可更有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,結果電極間之連接電阻進一步降低。進而,於硬化物及連接部之除導電性粒子以外之部分與導電性粒子及連接對象構件之界面更難以產生剝離。進而,可抑制用於電極間之連接之導電性粒子之斥力,結果使得導電材料不易自基板等剝離。藉此,亦使電極間之連接電阻進一步降低。
上述壓縮回復率可以如下方式而測定。
於試樣台上散佈導電性粒子。對1個所散佈之導電性粒子,使用微小壓縮試驗機,向導電性粒子之中心方向施加負荷(反轉荷重值)直至導電性粒子產生30%壓縮變形為止。其後,卸除負荷直至原點用荷重值(0.40 mN)為止。測定其間之荷重-壓縮位移,根據下述式可求得壓縮回復率。再者,將負荷速度設為0.33 mN/s。作為上述微小壓縮試驗機,例如可使用Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」等。
壓縮回復率(%)=[(L1-L2)/L1]×100
L1:施加負荷時自原點用荷重值至反轉荷重值為止之壓縮位移
L2:解除負荷時自反轉荷重值至原點用荷重值為止之卸荷位移
再者,上述壓縮彈性模數及上述壓縮回復率可藉由上述基材粒子之種類、上述基材粒子之粒徑、上述導電層X之整體100重量%中鎳之含量、上述導電層X之整體100重量%中上述金屬成分M之含量、上述導電層X之整體100重量%中磷之含量、上述導電層X之整體100重量%中硼之含量、上述導電層X之厚度等而適當調整。
本發明之導電性粒子較佳為5%壓縮時之壓縮彈性模數(5%K值)為7000 N/mm2以上。
進而,本發明之導電性粒子較佳為,以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層產生裂縫。換言之,較佳為於壓縮本發明之導電性粒子之情形時,當該導電性粒子以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而產生壓縮位移時,上述導電層產生裂縫。即,導電層產生裂縫的導電性粒子之壓縮位移較佳為超過10%且為25%以下。例如,當大幅度地壓縮導電性粒子時,導電層適度地部分地產生裂縫。具有此種性質之導電性粒子不僅壓縮初期階段之硬度充分高,且於受到適度壓縮時產生裂縫。將電極間連接時,在導電性粒子受到適度壓縮之階段導電層產生裂縫,故而可抑制電極損傷。其結果,可進一步降低所獲得之連接構造體之電極間之連接電阻,可進一步提高電極間之導通可靠性。
本發明之導電性粒子較佳為5%壓縮時之壓縮彈性模數(5%K值)為7000 N/mm2以上,且於壓縮本發明之導電性粒子之情形時,當以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層產生裂縫。將具備該較佳構成之導電性粒子用於電極間之連接時,可進一步降低電極間之連接電阻。
本發明之導電性粒子於5%壓縮時之壓縮彈性模數(5%K值)為7000 N/mm2以上之情形時,壓縮初期階段之導電性粒子具有充分之硬度。因此,於將電極間連接時的導電性粒子之壓縮初期階段,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜。其結果,電極與導電性粒子之導電層有效地接觸,可使電極間之連接電阻進一步降低。
相對於此,於使用5%壓縮時之壓縮彈性模數(5%K值)未達7000 N/mm2之導電性粒子將電極間電性連接之情形時,與使用5%壓縮時之壓縮彈性模數(5%K值)為7000 N/mm2以上之導電性粒子將電極間電性連接之情形相比,有電極及導電性粒子之表面之氧化被膜之排除性降低之傾向,有電極間之連接電阻提高之傾向。
就進一步降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述5%K值更佳為8000 N/mm2以上,進而較佳為9000 N/mm2以上。上述5%K值之上限並無特別限定。上述5%K值例如可為15000 N/mm2以下,亦可為10000 N/mm2以下。
上述壓縮彈性模數(5%K值)可以如下方式而測定。
使用微小壓縮試驗機,利用圓柱(直徑50 μm,金剛石製)之平滑壓頭端面,於壓縮速度2.6 mN/s及最大試驗荷重10 gf之條件下壓縮導電性粒子。測定此時之荷重值(N)及壓縮位移(mm)。根據所獲得之測定值,利用下述式可求得上述壓縮彈性模數。作為上述微小壓縮試驗機,例如可使用Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」等。
K值(N/mm2)=(3/21/2).F.S-3/2.R-1/2
F:導電性粒子產生5%壓縮變形時之荷重值(N)
S:導電性粒子產生5%壓縮變形時之壓縮位移(mm)
R:導電性粒子之半徑(mm)
上述壓縮彈性模數(10%K值及5%K值)可普遍性地且定量地表示導電性粒子之硬度。藉由使用上述壓縮彈性模數,可定量且唯一地表示導電性粒子之硬度。
就進一步降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述導電層產生裂縫之壓縮位移更佳為12%以上,且更佳為20%以下。
以下,一面參照圖式一面說明本發明之具體實施形態及實施例,藉此闡明本發明。
圖1係表示本發明之第1實施形態之導電性粒子的剖面圖。
如圖1所示,導電性粒子1包含基材粒子2、導電層3、複數個芯物質4及複數個絕緣物質5。
導電層3係配置於基材粒子2之表面上。導電層3含有鎳、硼及上述金屬成分M。導電層3為鎳-硼-鎢/鉬導電層。導電性粒子1係基材粒子2之表面由導電層3被覆之被覆粒子。
導電性粒子1於表面具有複數個突起1a。導電層3於外表面具有複數個突起3a。複數個芯物質4係配置於基材粒子2之表面上。複數個芯物質4係埋入在導電層3內。芯物質4係配置於突起1a、3a之內側。導電層3被覆複數個芯物質4。藉由複數個芯物質4,導電層3之外表面隆起而形成突起1a、3a。
導電性粒子1包含配置於導電層3之外表面上之絕緣物質5。導電層3之外表面之至少一部分區域由絕緣物質5被覆。絕緣物質5係由具有絕緣性之材料而形成,為絕緣性粒子。如此,本發明之導電性粒子亦可包含配置於導電層之外表面上之絕緣物質。但是,本發明之導電性粒子亦可並非必需包含絕緣物質。
圖2係表示本發明之第2實施形態之導電性粒子的剖面圖。
圖2所示之導電性粒子11包含基材粒子2、第2導電層12(其他導電層)、導電層13(第1導電層)、複數個芯物質4及複數個絕緣物質5。
於導電性粒子1與導電性粒子11之間,僅導電層不同。即,於導電性粒子1中係形成單層構造之導電層,相對於此,於導電性粒子11中係形成雙層構造之第2導電層12及導電層13。
導電層13係配置於基材粒子2之表面上。於基材粒子2與導電層13之間,配置有第2導電層12(其他導電層)。因此,於基材粒子2之表面上配置有第2導電層12,於第2導電層12之表面上配置有導電層13。導電層13含有鎳、硼及鎢。導電層13於外表面具有複數個突起13a。導電性粒子11於表面具有複數個突起11a。
圖3係表示本發明之第3實施形態之導電性粒子的剖面圖。
圖3所示之導電性粒子21包含基材粒子2及導電層22。導電層22係配置於基材粒子2之表面上。導電層22含有鎳、硼及上述金屬成分M。
導電性粒子21不包含芯物質。導電性粒子21之表面不具有突起。導電性粒子21為球狀。導電層22之表面不具有突起。如此,本發明之導電性粒子亦可不具有突起,亦可為球狀。又,導電性粒子21不包含絕緣物質。但是,導電性粒子21亦可包含配置於導電層22之表面上之絕緣物質。
於導電性粒子1、11、21中,較佳為導電層3、13、22之整體100重量%中,鎳之含量為70重量%以上、99.9重量%以下,上述金屬成分M之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。進而,較佳為導電層3、13、22不含有磷,或者導電層3、13、22含有磷且導電層3、13、22之整體100重量%中,磷之含量未達1重量%。
導電性粒子1、11、21之上述5%K值較佳為7000 N/mm2以上。進而,較佳為於壓縮導電性粒子1、11、21之情形時,當以壓縮方向上壓縮前導電性粒子1、11、21之粒徑的超過10%且25%以下而使導電性粒子1、11、21產生壓縮位移時,導電層3、13、22產生裂縫。即,導電性粒子1、11、21較佳為,將壓縮方向上壓縮前導電性粒子1、11、21之粒徑設為X時,當壓縮方向上導電性粒子1、11、21之粒徑為0.75X以上且未達0.90X時,導電層3、13、22產生裂縫。例如,於壓縮方向上壓縮前導電性粒子1、11、21之粒徑為5 μm之情形時,較佳為當壓縮導電性粒子1、11、21,使壓縮方向上導電性粒子1、11、21之粒徑成為3.75 μm以上且未達4.5 μm時,導電層3、13、22產生裂縫。再者,導電性粒子11中,亦可不僅導電層13產生裂縫,且第2導電層12亦產生裂縫。
再者,上述「裂縫」係表示導電層中最初(第1次)之裂縫。因此,就本實施形態之導電性粒子1、11、21而言,較佳為於壓縮包含無裂縫之導電層3、13、22之導電性粒子1、11、21時,當導電性粒子1、11、21以壓縮方向上壓縮前導電性粒子1、11、21之粒徑的超過10%且25%以下而產生壓縮位移時,導電層3、13、22產生裂縫。
使導電層3、13、22產生裂縫之壓縮位移之測定具體而言係以如下方式進行。再者,圖5中係使用導電性粒子21。
如圖5所示,於台71上放置導電性粒子21。使用微小壓縮試驗機(Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」),於壓縮速度0.33 mN/s及最大試驗荷重10 mN之條件下,以圓柱(直徑50 μm,金剛石製)作為壓縮構件72,使該壓縮構件72之平滑端面72a朝向導電性粒子21沿箭頭A所示之方向降落。藉由平滑端面72a壓縮導電性粒子21。持續進行壓縮直至導電性粒子21之導電層22中部分地產生裂縫22a為止。於導電性粒子1、11之情形時亦可同樣進行測定。
再者,圖5所示之剖面圖中係圖示出於導電性粒子21之上下部分導電層22中形成有裂縫22a之狀態,但導電層中產生裂縫之位置並無特別限定。
較佳為以上述方式壓縮導電性粒子時,當導電性粒子以壓縮方向上壓縮前之導電性粒子之粒徑的超過10%而產生壓縮位移時,上述導電層產生裂縫,並且於25%以下之壓縮位移時,上述導電層產生裂縫。
一面壓縮導電性粒子,一面測定壓縮荷重值及壓縮位移發現,壓縮荷重值與壓縮位移之關係例如為圖6所示。於圖6中,係自A0點起開始壓縮,於A1點導電層中產生裂縫。隨著導電層產生裂縫,壓縮方向上導電性粒子之壓縮位移(粒徑)產生變化,壓縮位移自A1點移動至A2點。壓縮時導電性粒子上施加有壓縮荷重,若導電層產生裂縫則藉由相對較小之壓縮荷重即可將導電性粒子壓縮,因此對導電性粒子施加壓縮荷重之壓縮構件移動,壓縮方向上導電性粒子之壓縮位移(粒徑)產生變化。
再者,於圖6中,自A0點至A1點之線之斜度相對較大。於導電性粒子21之上述5%K值為7000 N/mm2以上,導電性粒子21相對較硬之情形時,自A0點至A1點之線之斜度增大。 [基材粒子]
作為上述基材粒子,可列舉:樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子、有機無機混成粒子及金屬粒子等。上述基材粒子較佳為除金屬粒子以外者,較佳為樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子或有機無機混成粒子。
上述基材粒子較佳為由樹脂形成之樹脂粒子。使用上述導電性粒子將電極間連接時,係將上述導電性粒子配置於電極間後,藉由進行壓接而壓縮上述導電性粒子。若基材粒子為樹脂粒子,則於上述壓接時上述導電性粒子容易產生變形,導電性粒子與電極之接觸面積增大。因此,電極間之導通可靠性提高。
作為用以形成上述樹脂粒子之樹脂,例如可列舉:聚烯烴樹脂、丙烯酸系樹脂、酚系樹脂、三聚氰胺樹脂、苯胍樹脂、脲樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚苯醚、聚縮醛、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸、二乙烯苯聚合物以及二乙烯苯系共聚物等。作為上述二乙烯苯系共聚物等,可列舉二乙烯苯-苯乙烯共聚物及二乙烯苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。用以形成上述樹脂粒子之樹脂較佳為使1種或2種以上的具有複數個乙烯性不飽和基之聚合性單體進行聚合而成之聚合物,原因在於可容易地將基材粒子之硬度控制在合適之範圍內。
作為用以形成上述無機粒子之無機物,可列舉二氧化矽及碳黑等。作為上述有機無機混成粒子,例如可列舉:由經交聯之烷氧基矽烷基聚合物與丙烯酸系樹脂所形成之有機無機混成粒子等。
於上述基材粒子為金屬粒子之情形時,作為用以形成該金屬粒子之金屬,可列舉:銀、銅、鎳、矽、金及鈦等。
上述基材粒子之粒徑較佳為0.1 μm以上,更佳為1 μm以上,進而較佳為1.5 μm以上,尤佳為2 μm以上,且較佳為1000 μm以下,更佳為500 μm以下,進而更佳為300 μm以下,進而較佳為50 μm以下,尤佳為30 μm以下,最佳為5 μm以下。若基材粒子之粒徑為上述下限以上,則導電性粒子與電極之接觸面積增大,因此電極間之導通可靠性進一步提高,經由導電性粒子而連接之電極間的連接電阻進一步降低。進而,藉由非電解鍍敷於基材粒子之表面形成導電層時不易產生凝集,不易形成凝集之導電性粒子。若粒徑為上述上限以下,則導電性粒子容易充分地壓縮,電極間之連接電阻進一步降低,進而電極間之間隔變小。關於上述基材粒子之粒徑,於基材粒子為圓球狀之情形時係表示直徑,於基材粒子並非圓球狀之情形時係表示最大直徑。
上述基材粒子之粒徑尤佳為2 μm以上、5 μm以下。若上述基材粒子之粒徑在2~5 μm之範圍內,則電極間之間隔變小,且即便將導電層之厚度增厚,亦可獲得較小之導電性粒子。 [導電層]
本發明之導電性粒子包含導電層X,其係配置於基材粒子之表面上,且含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分M。上述導電層X可直接積層於基材粒子之表面,亦可經由其他導電層等而配置於基材粒子之表面上。進而,上述導電層X之表面上亦可配置有其他導電層。較佳為上述導電層X之外側之表面上未配置有其他導電層。導電性粒子之外表面較佳為含有鎳之導電層X。藉由包含含有鎳之導電層X之導電性粒子將電極間連接之情形時,連接電阻進一步降低。
上述導電層X含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分M。上述導電層X為鎳-硼-鎢/鉬導電層。上述導電層X較佳為含有鎳、硼及鎢,較佳為含有鎳、硼及鉬,較佳為含有鎳、硼、鎢及鉬。上述導電層X可為鎳-硼-鎢導電層,亦可為鎳-硼-鉬導電層。上述金屬成分M較佳為含有鎢,較佳為含有鉬,較佳為含有鎢及鉬。
於上述導電層X中,鎳、硼及上述金屬成分M亦可合金化。於上述導電層X中,可鎳與硼合金化,亦可鎳與上述金屬成分M合金化,亦可硼與上述金屬成分M合金化。又,於上述導電層X中,除鎳、硼及上述金屬成分M以外,亦可使用鉻、(seaborgium)。
又,於包含不含有鎢及鉬兩者之鎳導電層之導電性粒子中,該不含有鎢及鉬兩者之鎳導電層於壓縮初期階段硬度相對容易降低。因此,將電極間連接時,有排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜之效果變小,降低連接電阻之效果變小的傾向。
另一方面,若為獲得更大的降低連接電阻之效果,或者使得適合於流通較大電流之用途,而將不含有鎢及鉬兩者之鎳導電層之厚度增厚,則有導電性粒子容易對連接對象構件或基板造成損傷之傾向。其結果,有連接構造體之電極間之導通可靠性降低之傾向。
相對於此,上述導電層X由於含有鎳、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分M,故而容易使上述5%K值成為上述下限以上。進而,容易使得當以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層X適度產生裂縫。藉由於受到適度壓縮時產生裂縫,變得更難以產生電極損傷,故而電極間之連接電阻進一步降低。
進而,上述導電層X由於含有鎳、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分M,故而上述導電層X具有適度之硬度,因此於壓縮導電性粒子而將電極間連接時,可於電極上形成適度之壓痕。再者,電極上所形成之壓痕係導電性粒子擠壓電極而成的電極之凹部。
上述導電層X較佳為含有鎳作為主成分。就有效地降低電極間之初期之連接電阻之觀點而言,上述導電層X之整體100重量%中的鎳之含量越多越佳。因此,於上述導電層X之整體100重量%中,鎳之含量較佳為50重量%以上,更佳為60重量%以上,進而更佳為70重量%以上,進而較佳為75重量%以上,進一步較佳為80重量%以上,尤佳為85重量%以上,進一步尤佳為90重量%以上,最佳為95重量%以上。上述導電層X之整體100重量%中的鎳之含量亦可為97重量%以上,亦可為97.5重量%以上,亦可為98重量%以上。若上述鎳之含量為上述下限以上,則電極間之連接電阻進一步降低。又,於電極或導電層之表面之氧化被膜較少之情形時,有上述鎳之含量越多則電極間之連接電阻越降低之傾向。
鎳之含量之上限可藉由硼及上述金屬成分M之含量等而適當變更。上述導電層X之整體100重量%中鎳之含量較佳為99.9重量%以下,更佳為99.85重量%以下,進而較佳為99.7重量%以下,尤佳為未達99.45重量%。
於包含不含有硼之鎳導電層之導電性粒子中,該不含有硼之鎳導電層於壓縮初期階段相對柔軟,將電極間連接時,有排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜之效果變小,降低連接電阻之效果變小之傾向。又,導電層有含有磷而不含硼之情況。包含含有鎳及磷之導電層之導電性粒子有排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜之效果變小,降低連接電阻之效果容易變小之傾向。
另一方面,若為獲得更大的降低連接電阻之效果,或使得適合於流通較大電流之用途,而將不含有硼之導電層之厚度增厚,或將含有鎳及磷之導電層之厚度增厚,則有導電性粒子容易對連接對象構件或基板造成損傷之傾向。其結果,有連接構造體之電極間之導通可靠性降低之傾向。
相對於此,由於上述導電層X含有硼,故而容易使上述5%K值成為上述下限以上。進而,容易使得當以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層X適度地產生裂縫。又,藉由使上述導電層X含有鎳、硼及上述金屬成分M,更容易使上述5%K值成為上述下限以上。進而,容易使得當以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層X更適度地產生裂縫。藉由於受到適度壓縮時產生裂縫,更不易產生電極之損傷,因此電極間之連接電阻進一步降低。
進而,由於上述導電層X含有硼,故而上述導電層X具有適度之硬度,因此更不易產生電極之損傷,故而電極間之連接電阻進一步降低。進而,由於上述導電層X含有硼,故而上述導電層X具有適度之硬度,因此於壓縮導電性粒子而將電極間連接時,可於電極上形成適度之壓痕。
尤其是由於上述導電層X含有鎳、硼及上述金屬成分M,因此可達成較高之壓縮彈性模數。因此,於將電極間連接時的導電性粒子之壓縮初期階段,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,且於將電極間連接時導電性粒子受到適度壓縮之階段,上述導電層X產生裂縫,因此可抑制電極之損傷。其結果,可使所獲得之連接構造體中的電極間之連接電阻降低,並可提高電極間之導通可靠性。
上述導電層X之整體100重量%中硼之含量較佳為0.01重量%以上,更佳為0.05重量%以上,進而較佳為0.1重量%以上,且較佳為5重量%以下,更佳為4重量%以下,進而較佳為3重量%以下,尤佳為2.5重量%以下,最佳為2重量%以下。若硼之含量為上述下限以上,則上述導電層X變得更硬,可更有效果地除去電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,並可進一步降低電極間之連接電阻。若硼之含量為上述上限以下,則鎳及上述金屬成分M之含量相對增多,故而電極間之連接電阻降低。
又,含有鎳及硼之上述導電層X之表面之磁性較高,於將電極間電性連接之情形時,由於因磁性而凝集之導電性粒子之影響,存在橫方向上鄰接之電極間較容易連接之傾向。由於上述導電層X含有鎳、硼及上述金屬成分M,因此上述導電層X之表面之磁性顯著降低。因此,可抑制複數個導電性粒子凝集。因此,於將電極間電性連接之情形時,可抑制因凝集之導電性粒子而使橫方向上鄰接之電極間連接的情況。即,可進一步防止相鄰之電極間之短路。
進而,由於上述導電層X含有上述金屬成分M,故而上述導電層X具有適度之硬度,因此於壓縮導電性粒子而將電極間連接時,可於電極上形成適度之壓痕。進而,藉由使上述導電層X含有鎢及鉬中之至少1種,或者含有硼,上述導電層X顯著變硬,結果即便對藉由導電性粒子將電極間連接之連接構造體施加衝擊,亦不易產生導通不良。即,亦可提高連接構造體之耐衝擊性。
上述導電層X之整體100重量%中上述金屬成分M之含量(鎢及鉬之合計含量)較佳為0.01重量%以上,更佳為0.1重量%以上,進而更佳為0.2重量%以上,進而較佳為0.5重量%以上,進一步較佳為1重量%以上,尤佳為超過5重量%,最佳為10重量%以上。若上述金屬成分M之含量為上述下限以上,則導電層之外表面之硬度進一步提高。因此,於電極或導電層之表面形成有氧化被膜之情形時,可有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,進而可有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,連接電阻降低,且所獲得之連接構造體之耐衝擊性提高。進而,若上述金屬成分M之含量為上述下限以上,則上述導電層X之外表面之磁性減弱,難以產生複數個導電性粒子之凝集。因此,可有效地抑制電極間之短路。
上述導電層X之整體100重量%中上述金屬成分M之含量之上限可藉由鎳及硼之含量等而適當變更。上述導電層X之整體100重量%中上述金屬成分M之含量較佳為40重量%以下,更佳為30重量%以下,進而較佳為25重量%以下,尤佳為20重量%以下。
又,於上述導電層X含有鎢之情形時,上述導電層X之整體100重量%中鎢之含量較佳為0.01重量%以上,更佳為0.1重量%以上,進而更佳為0.2重量%以上,進而較佳為0.5重量%以上,進一步較佳為1重量%以上,尤佳為超過5重量%,最佳為10重量%以上,且較佳為40重量%以下,更佳為30重量%以下,進而較佳為25重量%以下,尤佳為20重量%以下。於上述導電層X含有鉬之情形時,上述導電層X之整體100重量%中鉬之含量較佳為0.01重量%以上,更佳為0.1重量%以上,進而更佳為0.2重量%以上,進而較佳為0.5重量%以上,進一步較佳為1重量%以上,尤佳為超過5重量%,最佳為10重量%以上,且較佳為40重量%以下,更佳為30重量%以下,進而較佳為25重量%以下,尤佳為20重量%以下。
就有效地降低電極間之初期之連接電阻之觀點而言,上述導電層X之整體100重量%中上述鎳與上述金屬成分M的合計含量越多越佳。因此,上述導電層X之整體100重量%中,鎳與上述金屬成分M之合計含量較佳為75.1重量%以上,更佳為80.1重量%以上,進而較佳為85.1重量%以上,尤佳為90.1重量%以上,最佳為95.1重量%以上。上述導電層X之整體100重量%中鎳與上述金屬成分M之合計含量亦可為97.1重量%以上,亦可為97.6重量%以上,亦可為98.1重量%以上。
就進一步降低電極間之連接電阻之觀點而言,較佳為上述導電層X不含有磷,或者上述導電層X含有磷且上述導電層X之整體100重量%中磷之含量未達1重量%。就進而降低電極間之連接電阻之觀點而言,更佳為上述導電層X不含有磷,或者上述導電層X含有磷且上述導電層X之整體100重量%中磷之含量未達0.5重量%。就更有效地降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述導電層X之整體100重量%中磷之含量更佳為0.3重量%以下,進而較佳為0.1重量%以下。若磷之含量為上述上限以下,則將電極間連接時,可更有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜。其結果,可降低電極間之連接電阻。進而,可有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,因此電極間之連接電阻進一步降低。就使電極間之連接電阻顯著降低而言,尤佳為上述導電層X不含有磷。
尤其是於上述導電層X含有上述金屬成分M,且磷之含量為上述上限以下,進而上述導電層X於外表面具有突起之情形時,可更有效果地排除電極及導電性粒子之表面之氧化被膜,進而可有效果地排除電極與導電性粒子之間之樹脂成分,可進一步降低連接電阻。
進而,藉由使上述導電層X含有上述金屬成分M,且磷之含量為上述上限以下,上述導電層X顯著變硬,結果即便對藉由導電性粒子將電極間連接之連接構造體施加衝擊,亦不易產生導通不良。即,亦可提高連接構造體之耐衝擊性。
上述導電層X中之鎳、硼、鎢、鉬及磷之各含量之測定方法可使用已知之各種分析方法,並無特別限定。作為該測定方法,可列舉:吸光分析法或光譜分析法等。於上述吸光分析法中,可使用火焰式吸光光度計及電熱爐吸光光度計等。作為上述光譜分析法,可列舉:電漿發射光譜分析法及電漿離子源質譜分析法等。
測定上述導電層X中之鎳、硼、鎢、鉬及磷之各含量時,較佳為使用ICP(Inductively Coupled Plasma,感應耦合電漿)發射光譜分析裝置。作為ICP發射光譜分析裝置之市售品,可列舉HORIBA公司製造之ICP發射光譜分析裝置等。又,於測定上述導電層X中之鎳、硼、鎢、鉬及磷之各含量時,亦可使用ICP-MS(Inductively coupled plasma mass spectrometry,感應耦合電漿質譜)分析儀。
用以形成上述其他導電層(第2導電層)之金屬並無特別限定。作為該金屬,例如可列舉:金、銀、銅、鈀、鉑、鋅、鐵、錫、鉛、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鉈、鍺、鎘、矽、鎢及該等之合金等。又,作為上述金屬,亦可列舉摻錫之氧化銦(ITO)及焊錫等。其中,較佳為含有錫之合金、鎳、鈀、銅或金,更佳為鎳或鈀,原因在於電極間之連接電阻進一步降低。構成上述其他導電層之金屬較佳為含有鎳。
於上述基材粒子之表面上形成導電層(其他導電層及導電層X)之方法並無特別限定。作為形成導電層之方法,例如可列舉:利用非電解鍍敷之方法、利用電鍍之方法、利用物理蒸鍍之方法、以及於基材粒子或其他導電層之表面塗佈金屬粉末或者含有金屬粉末及黏合劑之膏劑的方法等。其中,利用非電解鍍敷之方法由於形成導電層較為簡便因而較佳。作為上述利用物理蒸鍍之方法,可列舉:真空蒸鍍、離子電鍍(ion plating)及離子濺鍍(ion sputtering)等方法。
上述導電性粒子之粒徑較佳為0.1 μm以上,更佳為0.5 μm以上,進而較佳為1 μm以上,尤佳為2 μm以上,且較佳為1000 μm以下,更佳為500 μm以下,進而更佳為300 μm以下,進而較佳為100 μm以下,進一步較佳為50 μm以下,尤佳為30 μm以下,進一步尤佳為20 μm以下,最佳為5 μm以下。若導電性粒子之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則於使用導電性粒子將電極間連接之情形時,導電性粒子與電極之接觸面積充分變大,且形成導電層時不易形成凝集之導電性粒子。又,經由導電性粒子而連接之電極間的間隔不會過大,且導電層不易自基材粒子之表面剝離。
又,使用於各向異性導電材料等導電材料時導電性粒子之粒徑較佳為0.5 μm以上,更佳為1 μm以上,且較佳為100 μm以下,更佳為20 μm以下。若導電性粒子之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則於使用導電性粒子將電極間連接之情形時,導電性粒子與電極之接觸面積充分變大,且形成導電層時不易形成凝集之導電性粒子。又,經由導電性粒子而連接之電極間的間隔不會過大,且導電層不易自基材粒子之表面剝離。
關於上述導電性粒子之粒徑,於導電性粒子為圓球狀之情形時係表示直徑,於導電性粒子不為圓球狀之情形時係表示最大直徑。
上述導電層X之厚度較佳為0.005 μm以上,更佳為0.01 μm以上,進而較佳為0.05 μm以上,且較佳為1 μm以下,更佳為0.3 μm以下。若上述導電層X之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得充分之導電性,且導電性粒子不會過硬,將電極間連接時導電性粒子可充分地產生變形。
於導電層為雙層以上之積層構造之情形時,導電層X之厚度較佳為0.001 μm以上,更佳為0.01 μm以上,進而較佳為0.05 μm以上,且較佳為0.5 μm以下,更佳為0.3 μm以下,進而較佳為0.1 μm以下。若上述導電層X之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可使導電層X之被覆均勻,且電極間之連接電阻充分降低。
於導電層為雙層以上之積層構造之情形時,包含導電層X在內之導電層整體之厚度較佳為0.001 μm以上,更佳為0.01 μm以上,進而較佳為0.05 μm以上,尤佳為0.1 μm以上,且較佳為1 μm以下,更佳為0.5 μm以下,進而更佳為0.3 μm以下,進而較佳為0.1 μm以下。若上述導電層整體之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可使導電層整體之被覆均勻,且電極間之連接電阻充分降低。
上述導電層X之厚度尤佳為0.05 μm以上、0.5 μm以下。進而,尤佳為基材粒子之粒徑為2 μm以上、5 μm以下,且上述導電層X之厚度為0.05 μm以上、0.5 μm以下。上述導電層X之厚度最佳為0.05 μm以上、0.3 μm以下。進而,最佳為基材粒子之粒徑為2 μm以上、5 μm以下,且上述導電層X之厚度為0.05 μm以上、0.3 μm以下。若滿足該等較佳之上述導電層X之厚度及基材粒子之粒徑,則可將導電性粒子更適合地用於流通較大電流之用途。進而,於壓縮導電性粒子而將電極間連接之情形時,可進一步抑制電極損傷。
上述導電層X之厚度及上述導電層整體之厚度例如可藉由使用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察導電性粒子之剖面而測定。
作為控制上述導電層X中之鎳、鎢、鉬、硼及磷之含量之方法,例如可列舉:於藉由非電解鍍鎳而形成導電層X時,控制鍍鎳液之pH值之方法;於藉由非電解鍍鎳而形成導電層X時,調整含硼之還原劑的濃度之方法;調整鍍鎳液中之鎢濃度之方法;調整鍍鎳液中之鉬濃度之方法;及調整鍍鎳液中之鎳鹽濃度之方法等。
於藉由非電解鍍敷而形成導電層之方法中,一般而言會進行觸媒化步驟及非電解鍍敷步驟。以下,說明藉由非電解鍍敷於樹脂粒子之表面形成含有鎳、鎢及鉬中之至少1種以及硼之合金鍍敷層的方法之一例。
於上述觸媒化步驟中,於樹脂粒子之表面形成觸媒,該觸媒係成為用以藉由非電解鍍敷形成鍍敷層之起點。
作為於樹脂粒子之表面形成上述觸媒之方法,例如可列舉以下等方法:於含有氯化鈀及氯化錫之溶液中添加樹脂粒子後,藉由酸溶液或鹼溶液使樹脂粒子之表面活化,使鈀析出於樹脂粒子之表面;以及於含有硫酸鈀及胺基吡啶之溶液中添加樹脂粒子後,藉由含有還原劑之溶液使樹脂粒子之表面活化,使鈀析出於樹脂粒子之表面之方法等。作為上述還原劑,可較佳地使用含硼之還原劑。其中,上述還原劑亦可使用次亞磷酸鈉等含磷之還原劑。
於上述非電解鍍敷步驟中,可使用含有鎳鹽、含鎢之化合物及含鉬之化合物中之至少1種、及上述含硼之還原劑的鍍鎳浴。藉由將樹脂粒子浸漬於鍍鎳浴中,可使鎳析出於表面形成有觸媒之樹脂粒子之表面,可形成含有鎳、硼及上述金屬成分M之導電層。
作為上述含鎢之化合物,可列舉硼化鎢及鎢酸鈉等。
作為上述含鉬之化合物,可列舉硼化鉬及鉬酸鈉等。
作為上述含硼之還原劑,可列舉二甲胺硼烷、硼氫化鈉及硼氫化鉀等。
本發明之導電性粒子較佳為於表面具有突起。較佳為包含上述導電層X之導電層於外表面具有突起,且較佳為上述導電層X於外表面具有突起。藉由導電性粒子而連接之電極之表面多形成有氧化被膜。進而,導電性粒子之導電層之表面多形成有氧化被膜。若使用具有突起之導電性粒子,則藉由於電極間配置導電性粒子後進行壓接,可利用突起而有效果地排除氧化被膜。因此,可使電極與導電性粒子更確實地接觸,可降低電極間之連接電阻。進而,於導電性粒子表面具有絕緣物質之情形時,或者將導電性粒子分散於黏合劑樹脂中而用作導電材料之情形時,藉由導電性粒子之突起可有效果地排除導電性粒子與電極之間之樹脂。因此,電極間之導通可靠性提高。
上述突起較佳為複數個。每個上述導電性粒子中上述導電層之外表面之突起較佳為3個以上,更佳為5個以上。上述突起之數量之上限並無特別限定。突起之數量之上限可考慮導電性粒子之粒徑等而適當選擇。 [芯物質]
藉由將上述芯物質埋入於上述導電層中,容易使上述導電層於外表面具有複數個突起。但是,為於導電性粒子及導電層之表面形成突起,並非必需使用芯物質。
作為形成上述突起之方法,可列舉以下等方法:使芯物質附著於基材粒子之表面後,藉由非電解鍍敷而形成導電層;以及藉由非電解鍍敷於基材粒子之表面形成導電層後,使芯物質附著,進而藉由非電解鍍敷形成導電層。
作為於上述基材粒子之表面上配置芯物質之方法,例如可列舉以下等方法:於基材粒子之分散液中添加成為芯物質之導電性物質,例如藉由凡得瓦耳力(Van der Waals force)使芯物質積聚、附著於基材粒子之表面;以及於裝有基材粒子之容器中添加成為芯物質之導電性物質,利用容器之旋轉等機械作用使芯物質附著於基材粒子之表面。其中,使芯物質積聚、附著於分散液中之基材粒子之表面的方法由於容易控制所附著之芯物質之量因而較佳。
作為構成上述芯物質之導電性物質,例如可列舉:金屬、金屬之氧化物、石墨等導電性非金屬及導電性聚合物等。作為導電性聚合物,可列舉聚乙炔等。其中,金屬由於可提高導電性,並且可有效地降低連接電阻因而較佳。上述芯物質較佳為金屬粒子。
作為上述金屬,例如可列舉:金、銀、銅、鉑、鋅、鐵、鉛、錫、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鍺及鎘等金屬,以及錫-鉛合金、錫-銅合金、錫-銀合金及錫-鉛-銀合金等包含2種以上之金屬的合金等。其中,較佳為鎳、銅、銀或金。構成上述芯物質之金屬可與構成上述導電層之金屬相同,亦可不同。構成上述芯物質之金屬較佳為含有構成上述導電層之金屬。構成上述芯物質之金屬較佳為含有鎳。構成上述芯物質之金屬較佳為含有鎳。
上述芯物質之形狀並無特別限定。芯物質之形狀較佳為塊狀。作為芯物質,例如可列舉:粒子狀之塊、複數個微粒子凝集而成之凝集塊及不定形之塊等。
上述芯物質之平均直徑(平均粒徑)較佳為0.001 μm以上,更佳為0.05 μm以上,且較佳為0.9 μm以下,更佳為0.2 μm以下。若上述芯物質之平均直徑為上述下限以上及上述上限以下,則可有效地降低電極間之連接電阻。
上述芯物質之「平均直徑(平均粒徑)」係表示數量平均直徑(數量平均粒徑)。芯物質之平均直徑可藉由利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個芯物質,並算出平均值而求得。 [絕緣物質]
本發明之導電性粒子較佳為包含配置於上述導電層之表面上的絕緣物質。於此情形時,若將導電性粒子用於電極間之連接,則可防止鄰接之電極間之短路。具體而言,當複數個導電性粒子相接觸時,複數個電極間存在絕緣物質,故而可防止橫方向上相鄰之電極間而非上下之電極間之短路。再者,將電極間連接時,藉由以2個電極對導電性粒子加壓,可容易地排除導電性粒子之導電層與電極之間的絕緣物質。由於導電性粒子於導電層之外表面具有複數個突起,故而可容易地排除導電性粒子之導電層與電極之間之絕緣物質。
上述絕緣物質較佳為絕緣性粒子,原因在於將電極間壓接時可更容易地排除上述絕緣物質。
作為上述絕緣物質之材料的絕緣性樹脂之具體例可列舉:聚烯烴類、(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、嵌段聚合物、熱塑性樹脂、熱塑性樹脂之交聯物、熱硬化性樹脂及水溶性樹脂等。
作為上述聚烯烴類,可列舉:聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物等。作為上述(甲基)丙烯酸酯聚合物,可列舉:聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯及聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作為上述嵌段聚合物,可列舉:聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、SB(styrene-butadiene,苯乙烯-丁二烯)型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、及SBS(styrene-butadiene-styrene,苯乙烯-丁二烯-苯乙烯)型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物以及該等之氫化物等。作為上述熱塑性樹脂,可列舉:乙烯基聚合物及乙烯基共聚物等。作為上述熱硬化性樹脂,可列舉:環氧樹脂、酚系樹脂及三聚氰胺樹脂等。作為上述水溶性樹脂,可列舉:聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙烯基吡咯烷酮、聚環氧乙烷及甲基纖維素等。其中,較佳為水溶性樹脂,更佳為聚乙烯醇。
作為於上述導電層之表面上配置絕緣物質之方法,可列舉化學方法、物理或機械方法等。作為上述化學方法,例如可列舉:界面聚合法、於粒子存在下之懸浮聚合法及乳化聚合法等。作為上述物理或機械方法,可列舉:噴霧乾燥、混成(hybridization)、靜電附著法、噴霧法、浸漬及真空蒸鍍之方法等。其中,較佳為經由化學鍵而將上述絕緣物質配置於上述導電層之表面之方法,原因在於絕緣物質不易脫離。
上述絕緣物質之平均直徑(平均粒徑)可根據導電性粒子之粒徑及導電性粒子之用途等而適當選擇。上述絕緣物質之平均直徑(平均粒徑)較佳為0.005 μm以上,更佳為0.01 μm以上,且較佳為1 μm以下,更佳為0.5 μm以下。若絕緣物質之平均直徑為上述下限以上,則將導電性粒子分散於黏合劑樹脂中時,複數個導電性粒子之導電層彼此不易接觸。若絕緣性粒子之平均直徑為上述上限以下,則將電極間連接時,為排除電極與導電性粒子之間之絕緣物質,無需過度提高壓力,亦無需高溫加熱。
上述絕緣物質之「平均直徑(平均粒徑)」係表示數量平均直徑(數量平均粒徑)。絕緣物質之平均直徑可使用粒度分佈測定裝置等而求得。 (導電材料)
本發明之導電材料含有上述導電性粒子及黏合劑樹脂。本發明之導電性粒子較佳為添加於黏合劑樹脂中作為導電材料使用。本發明之導電材料較佳為各向異性導電材料。
上述黏合劑樹脂並無特別限定。作為上述黏合劑樹脂,可使用公知之絕緣性樹脂。上述黏合劑樹脂例如可列舉:乙烯系樹脂、熱塑性樹脂、硬化性樹脂、熱塑性嵌段共聚物及彈性體等。上述黏合劑樹脂可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述乙烯系樹脂,例如可列舉:乙酸乙烯酯樹脂、丙烯酸系樹脂及苯乙烯樹脂等。作為上述熱塑性樹脂,例如可列舉:聚烯烴樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚醯胺樹脂等。作為上述硬化性樹脂,例如可列舉:環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂及不飽和聚酯樹脂等。再者,上述硬化性樹脂可為常溫硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂或濕氣硬化型樹脂。上述硬化性樹脂亦可與硬化劑併用。作為上述熱塑性嵌段共聚物,例如可列舉:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物、及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物等。作為上述彈性體,例如可列舉:苯乙烯-丁二烯共聚合橡膠、及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚合橡膠等。
上述導電材料除上述導電性粒子及上述黏合劑樹脂以外,例如亦可含有:填充劑、增量劑、軟化劑、塑化劑、聚合觸媒、硬化觸媒、著色劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、抗靜電劑及阻燃劑等各種添加劑。
作為使上述導電性粒子分散於上述黏合劑樹脂中之方法,可使用先前公知之分散方法,並無特別限定。作為使上述導電性粒子分散於上述黏合劑樹脂中之方法,例如可列舉以下等方法:於上述黏合劑樹脂中添加上述導電性粒子後,利用行星式混合機等混練而使之分散;使用均質機等使上述導電性粒子均勻地分散於水或有機溶劑中後,添加至上述黏合劑樹脂中,並利用行星式混合機等混練而使之分散;以及利用水或有機溶劑等稀釋上述黏合劑樹脂後,添加上述導電性粒子,並利用行星式混合機等混練而使之分散。
本發明之導電材料可以導電膏及導電膜等形態而使用。於將本發明之導電材料製成導電膜等膜狀之接著劑而使用之情形時,亦可於該含有導電性粒子的膜狀之接著劑上積層不含導電性粒子的膜狀之接著劑。上述導電膏較佳為各向異性導電膏。上述導電膜較佳為各向異性導電膜。
於上述導電材料100重量%中,上述黏合劑樹脂之含量較佳為10重量%以上,更佳為30重量%以上,進而較佳為50重量%以上,尤佳為70重量%以上,且較佳為99.99重量%以下,更佳為99.9重量%以下。若上述黏合劑樹脂之含量為上述下限以上及上述上限以下,則可於電極間高效率地配置導電性粒子,且藉由導電材料而連接之連接對象構件之連接可靠性進一步提高。
於上述導電材料100重量%中,上述導電性粒子之含量較佳為0.01重量%以上,更佳為0.1重量%以上,且較佳為40重量%以下,更佳為20重量%以下,進而較佳為10重量%以下。若上述導電性粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下,則電極間之導通可靠性進一步提高。 (連接構造體)
藉由使用本發明之導電性粒子,或者使用含有該導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料將連接對象構件連接,可獲得連接構造體。
上述連接構造體較佳為包含第1連接對象構件、第2連接對象構件及連接第1、第2連接對象構件之連接部,且該連接部係藉由本發明之導電性粒子而形成,或者藉由含有該導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料而形成。於使用導電性粒子之情形時,連接部本身為導電性粒子。即,第1、第2連接對象構件係由導電性粒子連接。用於獲得上述連接構造體之上述導電材料較佳為各向異性導電材料。
圖4係以模式方式且以前視剖面圖表示使用本發明之第1實施形態之導電性粒子的連接構造體。
圖4所示之連接構造體51包含第1連接對象構件52、第2連接對象構件53及連接第1、第2連接對象構件52、53之連接部54。連接部54係藉由使含有導電性粒子1之導電材料硬化而形成。再者,於圖4中,為方便圖示而以簡圖表示導電性粒子1。
第1連接對象構件52於上面52a(表面)具有複數個電極52b。第2連接對象構件53於下面53a(表面)具有複數個電極53b。電極52b與電極53b係藉由1個或複數個導電性粒子1而電性連接。因此,第1、第2連接對象構件52、53藉由導電性粒子1而電性連接。
上述連接構造體之製造方法並無特別限定。作為連接構造體之製造方法之一例,可列舉:於第1連接對象構件與第2連接對象構件之間配置上述導電材料而獲得積層體後,對該積層體加熱及加壓之方法等。上述加壓之壓力為9.8×104~4.9×106 Pa左右。上述加熱之溫度為120~220℃左右。
作為上述連接對象構件,具體而言可列舉:半導體晶片、電容器及二極體等電子零件,以及印刷基板、可撓性印刷基板及玻璃基板等電路基板等。上述導電材料較佳為用以連接電子零件之導電材料。上述導電材料較佳為膏狀之導電膏,以膏狀之狀態塗敷於連接對象構件上。
作為設置於上述連接對象構件上之電極,可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鉬電極及鎢電極等金屬電極。於上述連接對象構件為可撓性印刷基板之情形時,上述電極較佳為金電極、鎳電極、錫電極或銅電極。於上述連接對象構件為玻璃基板之情形時,上述電極較佳為鋁電極、銅電極、鉬電極或鎢電極。再者,於上述電極為鋁電極之情形時,可為僅由鋁形成之電極,亦可為於金屬氧化物層之表面積層有鋁層之電極。作為上述金屬氧化物層之材料,可列舉:摻雜有3價之金屬元素的氧化銦及摻雜有3價之金屬元素的氧化鋅等。作為上述3價之金屬元素,可列舉:Sn、Al及Ga等。
以下,列舉實施例及比較例具體地說明本發明。本發明並非僅限定於以下實施例。 (實施例1)
準備粒徑為3.0 μm之二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-203」)。
使用超音波分散器使上述樹脂粒子10重量份分散於含有鈀觸媒溶液5重量%之鹼溶液100重量份中後,過濾溶液,藉此取出樹脂粒子。繼而,將樹脂粒子添加於二甲胺硼烷1重量%溶液100重量份中,使樹脂粒子之表面活化。將表面經活化之樹脂粒子充分水洗後,添加於蒸餾水500重量份中使其分散,藉此獲得懸浮液。
又,準備含有硫酸鎳0.23 mol/L、二甲胺硼烷0.92 mol/L、檸檬酸鈉0.5 mol/L及鎢酸鈉0.01 mol/L之鍍鎳液(pH值8.5)。
一面於60℃下攪拌所獲得之懸浮液,一面將上述鍍鎳液緩緩滴加至懸浮液中,進行非電解鍍鎳。其後,藉由過濾懸浮液而將粒子取出,進行水洗、乾燥,藉此獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例2)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.12 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例3)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例4)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例5)
除將二甲胺硼烷濃度變更為2.76 mol/L,以及將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例6)
(1)鈀附著步驟
準備粒徑為5.0 μm之二乙烯苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-205」)。將該樹脂粒子蝕刻、水洗。其次,將樹脂粒子添加於含有鈀觸媒8重量%之鈀觸媒化溶液100 mL中,並進行攪拌。其後,進行過濾、洗淨。將樹脂粒子添加於pH值為6之0.5重量%二甲胺硼烷溶液中,獲得附著有鈀之樹脂粒子。
(2)芯物質附著步驟
於離子交換水300 mL中將附著有鈀之樹脂粒子攪拌3分鐘使其分散,獲得分散液。其次,將金屬鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)1 g歷時3分鐘添加於上述分散液中,獲得附著有芯物質之樹脂粒子。
(3)非電解鍍鎳步驟
以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例7)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例6同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例8)
(1)絕緣性粒子之製作
於安裝有4口可分離式蓋、攪拌葉片、三通活栓、冷卻管及溫度探針之1000 mL之可分離式燒瓶中,將含有甲基丙烯酸甲酯100 mmol、N,N,N-三甲基-N-2-甲基丙烯醯氧基乙基氯化銨1 mmol及2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽1 mmol的單體組合物以固形物成分率為5重量%之方式稱取於離子交換水中後,以200 rpm進行攪拌,並於氮氣環境下以70℃進行24小時聚合。反應結束後進行冷凍乾燥,獲得表面具有銨基、平均粒徑為220 nm且CV值為10%之絕緣性粒子。
於超音波照射下使絕緣性粒子分散於離子交換水中,獲得絕緣性粒子之10重量%水分散液。
使實施例6所獲得之導電性粒子10 g分散於離子交換水500 mL中,添加絕緣性粒子之水分散液4 g,於室溫下攪拌6小時。利用3 μm之篩網過濾器過濾後,進而利用甲醇洗淨,並進行乾燥,獲得附著有絕緣性粒子之導電性粒子。
利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,可見於導電性粒子之表面僅形成有1層絕緣性粒子之被覆層。藉由圖像分析算出相對於自導電性粒子之中心起2.5 μm之面積的絕緣性粒子之被覆面積(即絕緣性粒子之粒徑之投影面積),結果被覆率為30%。 (實施例9)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.46 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例10)
除將二甲胺硼烷濃度變更為4.60 mol/L,以及將鎢酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (比較例1)
除將鍍鎳液中之二甲胺硼烷0.92 mol/L變更為次亞磷酸鈉0.5 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳、鎢及磷之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。導電層之整體100重量%中磷之含量為8.9重量%。 (比較例2)
除未使用鍍鎳液中之鎢酸鈉0.01 mol/L以外,以與實施例1同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳及硼之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例11)
準備粒徑為3.0 μm之二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-203」)。
使用超音波分散器使上述樹脂粒子10重量份分散於含有鈀觸媒溶液5重量%之鹼溶液100重量份中後,過濾溶液,藉此取出樹脂粒子。繼而,將樹脂粒子添加於二甲胺硼烷1重量%溶液100重量份中,使樹脂粒子之表面活化。將表面經活化之樹脂粒子充分水洗後,添加於蒸餾水500重量份中使其分散,藉此獲得懸浮液。
又,準備含有硫酸鎳0.23 mol/L、二甲胺硼烷0.92 mol/L、檸檬酸鈉0.5 mol/L及鉬酸鈉0.01 mol/L之鍍鎳液(pH值8.5)。
一面於60℃下攪拌所獲得之懸浮液,一面將上述鍍鎳液緩緩滴加至懸浮液中,進行非電解鍍鎳。其後,藉由過濾懸浮液而取出粒子,進行水洗、乾燥,藉此獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例12)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.12 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例13)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例14)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例15)
除將二甲胺硼烷濃度變更為2.76 mol/L,以及將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例16)
(1)鈀附著步驟
準備粒徑為5.0 μm之二乙烯苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-205」)。將該樹脂粒子蝕刻、水洗。其次,將樹脂粒子添加於含有鈀觸媒8重量%之鈀觸媒化溶液100 mL中,並進行攪拌。其後,進行過濾、洗淨。將樹脂粒子添加於pH值為6之0.5重量%二甲胺硼烷溶液中,獲得附著有鈀之樹脂粒子。
(2)芯物質附著步驟
於離子交換水300 mL中將附著有鈀之樹脂粒子攪拌3分鐘使其分散,獲得分散液。其次,將金屬鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)1 g歷時3分鐘添加於上述分散液中,獲得附著有芯物質之樹脂粒子。
(3)非電解鍍鎳步驟
以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例17)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例16同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例18)
(1)絕緣性粒子之製作
於安裝有4口可分離式蓋、攪拌葉片、三通活栓、冷卻管及溫度探針之1000 mL之可分離式燒瓶中,將含有甲基丙烯酸甲酯100 mmol、N,N,N-三甲基-N-2-甲基丙烯醯氧基乙基氯化銨1 mmol及2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽1 mmol的單體組合物以固形物成分率為5重量%之方式稱取於離子交換水中後,以200 rpm進行攪拌,並於氮氣環境下以70℃進行24小時聚合。反應結束後進行冷凍乾燥,獲得表面具有銨基、平均粒徑為220 nm且CV值為10%之絕緣性粒子。
於超音波照射下使絕緣性粒子分散於離子交換水中,獲得絕緣性粒子之10重量%水分散液。
使實施例16所獲得之導電性粒子10 g分散於離子交換水500 mL中,添加絕緣性粒子之水分散液4 g,於室溫下攪拌6小時。利用3 μm之篩網過濾器過濾後,進而利用甲醇洗淨,並進行乾燥,獲得附著有絕緣性粒子之導電性粒子。
利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,可見於導電性粒子之表面僅形成有1層絕緣性粒子之被覆層。藉由圖像分析算出相對於距導電性粒子之中心起2.5 μm之面積的絕緣性粒子之被覆面積(即絕緣性粒子之粒徑之投影面積),結果被覆率為30%。 (實施例19)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.46 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例20)
除將二甲胺硼烷濃度變更為4.60 mol/L,以及將鉬酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (比較例3)
除將鍍鎳液中之二甲胺硼烷0.92 mol/L變更為次亞磷酸鈉0.5 mol/L以外,以與實施例11同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳、鉬及磷之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。導電層之整體100重量%中磷之含量為9.5重量%。 (實施例1~20及比較例1~3之評價)
(1)導電性粒子之壓縮彈性模數(5%K值)
使用微小壓縮試驗機(Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」)測定所獲得之導電性粒子之壓縮彈性模數(5%K值)。
(2)導電層之裂縫產生試驗
於台上放置導電性粒子。使用微小壓縮試驗機(Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」),於壓縮速度0.33 mN/s及最大試驗荷重10 mN之條件下,以圓柱(直徑50 μm,金剛石製)作為壓縮構件,使該壓縮構件之平滑端面朝向導電性粒子降落。藉由平滑端面壓縮導電性粒子。進行壓縮直至導電性粒子之導電層產生裂縫為止。將導電層產生裂縫之導電性粒子相對於壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的上述壓縮位移示於下述表1、2中。上述壓縮位移之評價結果係將3個導電性粒子之測定值之平均值示於下述表1、2中。
(3)導電層X之整體100重量%中鎳、硼、磷、鎢及鉬之含量
於60%硝酸5 mL與37%鹽酸10 mL之混合液中添加導電性粒子5 g,使導電層完全溶解而獲得溶液。使用所獲得之溶液,利用ICP-MS分析儀(日立製作所公司製造)分析鎳、硼、磷、鎢及鉬之含量。再者,實施例之導電性粒子之導電層不含磷。
(4)鍍敷狀態
利用掃描型電子顯微鏡觀察50個所獲得之導電性粒子之鍍敷狀態。觀察有無鍍敷裂縫或鍍敷剝離等鍍敷不均。將確認到鍍敷不均之導電性粒子為4個以下之情形判定為「良好」,將確認到鍍敷不均之導電性粒子為5個以上之情形判定為「不佳」。
(5)凝集狀態
將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造之「Epikote 1009」)10重量份、丙烯酸系橡膠(重量平均分子量約80萬)40重量份、甲基乙基酮200重量份、微膠囊型硬化劑(旭化成化學公司製造之「HX3941HP」)50重量份、矽烷偶合劑(Dow Corning Toray Silicone公司製造之「SH6040」)2重量份混合,以含量成為3重量%之方式添加導電性粒子並使其分散,獲得各向異性導電材料。
將所獲得之各向異性導電材料於25℃下保管72小時。保管後,評價各向異性導電材料中是否有凝集之導電性粒子沈澱。將無凝集之導電性粒子沈澱之情形判定為「良好」,將有凝集之導電性粒子沈澱之情形判定為「不佳」。
(6)連接電阻
連接構造體之製作:將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造之「Epikote 1009」)10重量份、丙烯酸系橡膠(重量平均分子量約80萬)40重量份、甲基乙基酮200重量份、微膠囊型硬化劑(旭化成化學公司製造之「HX3941HP」)50重量份、矽烷偶合劑(Dow Corning Toray Silicone公司製造之「SH6040」)2重量份混合,以含量成為3重量%之方式添加導電性粒子並使其分散,獲得樹脂組合物。
將所獲得之樹脂組合物塗佈於單面經脫模處理且厚度為50 μm之PET(polyethylene terephthalate,聚對苯二甲酸乙二酯)膜上,以70℃之熱風乾燥5分鐘而製作各向異性導電膜。所獲得之各向異性導電膜之厚度為12 μm。
將所獲得之各向異性導電膜切斷成5 mm×5 mm之大小。將切斷而成之各向異性導電膜貼附於一側包含具有電阻測定用之引導線的鋁電極(高度為0.2 μm,L/S=20 μm/20 μm)之玻璃基板(寬3 cm、長3 cm)的鋁電極側之大致中央。繼而,將包含相同之鋁電極之雙層可撓性印刷基板(寬2 cm、長1 cm)以電極彼此重疊之方式對準位置並貼合。以10 N、180℃及20秒之壓接條件對該玻璃基板與雙層可撓性印刷基板之積層體進行熱壓接而獲得連接構造體。再者,係使用於聚醯亞胺膜上直接形成有鋁電極之雙層可撓性印刷基板。
連接電阻之測定:利用四端子法測定所獲得之連接構造體中相對向之電極間的連接電阻。又,以下述基準判定連接電阻。 [連接電阻之判定基準]
○○:連接電阻為2.0 Ω以下
○:連接電阻超過2.0 Ω且為3.0 Ω以下
△:連接電阻超過3.0 Ω且為5.0 Ω以下
×:連接電阻超過5.0 Ω
(7)耐衝擊性
使上述(6)連接電阻之評價中所獲得的連接構造體自高度70 cm之位置落下,確認導通狀況,藉此進行耐衝擊性之評價。將電阻值自初期電阻值之上升率為50%以下之情形判定為「良好」,將電阻值自初期電阻值之上升率超過50%之情形判定為「不佳」。
(8)有無壓痕形成
使用微分干涉顯微鏡,自上述(6)連接電阻之評價中所獲得的連接構造體之玻璃基板側觀察設置於玻璃基板上之電極,以下述基準判定導電性粒子所接觸之電極有無壓痕形成。再者,關於電極有無壓痕形成,係以電極面積為0.02 mm2之方式利用微分干涉顯微鏡進行觀察,算出電極每0.02 mm2之壓痕之個數。利用微分干涉顯微鏡觀察任意10個位置,算出電極每0.02 mm2之壓痕之個數之平均值。 [有無壓痕形成之判定基準]
○○:電極每0.02 mm2之壓痕為25個以上
○:電極每0.02 mm2之壓痕為20個以上且未達25個
△:電極每0.02 mm2之壓痕為5個以上且未達20個
×:電極每0.02 mm2之壓痕未達5個
將結果表示於下述表1、2中。

再者,實施例21~40及比較例4~6之導電性粒子係與實施例1~20及比較例1~3之導電性粒子分開製作。 (實施例21)
準備粒徑為3.0 μm之二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-203」)。
使用超音波分散器使上述樹脂粒子10重量份分散於含有鈀觸媒溶液5重量%之鹼溶液100重量份中後,過濾溶液,藉此取出樹脂粒子。繼而,將樹脂粒子添加於二甲胺硼烷1重量%溶液100重量份中,使樹脂粒子之表面活化。將表面經活化之樹脂粒子充分水洗後,添加於蒸餾水500重量份中使其分散,藉此獲得懸浮液。
又,準備含有硫酸鎳0.23 mol/L、二甲胺硼烷0.92 mol/L、檸檬酸鈉0.5 mol/L及鎢酸鈉0.01 mol/L之鍍鎳液(pH值8.5)。
一面於60℃下攪拌所獲得之懸浮液,一面將上述鍍鎳液緩緩滴加至懸浮液中,進行非電解鍍鎳。其後,藉由過濾懸浮液而取出粒子,進行水洗、乾燥,藉此獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例22)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.12 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例23)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例24)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例25)
除將二甲胺硼烷濃度變更為2.76 mol/L,以及將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例26)
(1)鈀附著步驟
準備粒徑為5.0 μm之二乙烯苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-205」)。將該樹脂粒子蝕刻、水洗。其次,將樹脂粒子添加於含有鈀觸媒8重量%之鈀觸媒化溶液100 mL中,並進行攪拌。其後,進行過濾、洗淨。將樹脂粒子添加於pH值為6之0.5重量%二甲胺硼烷溶液中,獲得附著有鈀之樹脂粒子。
(2)芯物質附著步驟
於離子交換水300 mL中將附著有鈀之樹脂粒子攪拌3分鐘使其分散,獲得分散液。其次,將金屬鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)1 g歷時3分鐘添加於上述分散液中,獲得附著有芯物質之樹脂粒子。
(3)非電解鍍鎳步驟
以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例27)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例26同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例28)
(1)絕緣性粒子之製作
於安裝有4口可分離式蓋、攪拌葉片、三通活栓、冷卻管及溫度探針之1000 mL之可分離式燒瓶中,將含有甲基丙烯酸甲酯100 mmol、N,N,N-三甲基-N-2-甲基丙烯醯氧基乙基氯化銨1 mmol及2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽1 mmol的單體組合物以固形物成分率為5重量%之方式稱取於離子交換水中後,以200 rpm進行攪拌,並於氮氣環境下以70℃進行24小時聚合。反應結束後進行冷凍乾燥,獲得表面具有銨基、平均粒徑為220 nm且CV值為10%之絕緣性粒子。
於超音波照射下使絕緣性粒子分散於離子交換水中,獲得絕緣性粒子之10重量%水分散液。
使實施例26所獲得之導電性粒子10 g分散於離子交換水500 mL中,添加絕緣性粒子之水分散液4 g,於室溫下攪拌6小時。利用3 μm之篩網過濾器過濾後,進而利用甲醇洗淨,並進行乾燥,獲得附著有絕緣性粒子之導電性粒子。
利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,可見於導電性粒子之表面僅形成有1層絕緣性粒子之被覆層。藉由圖像分析算出相對於自導電性粒子之中心起2.5 μm之面積的絕緣性粒子之被覆面積(即絕緣性粒子之粒徑之投影面積),結果被覆率為30%。 (實施例29)
除將鎢酸鈉濃度變更為0.46 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例30)
除將二甲胺硼烷濃度變更為4.60 mol/L,以及將鎢酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鎢導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (比較例4)
除將鍍鎳液中之二甲胺硼烷0.92 mol/L變更為次亞磷酸鈉0.5 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳、鎢及磷之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。導電層之整體100重量%中磷之含量為8.7重量%。 (比較例5)
除不使用鍍鎳液中之鎢酸鈉0.01 mol/L以外,以與實施例21同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳及硼之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例31)
準備粒徑為3.0 μm之二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-203」)。
使用超音波分散器使上述樹脂粒子10重量份分散於含有鈀觸媒溶液5重量%之鹼溶液100重量份中後,過濾溶液,藉此取出樹脂粒子。繼而,將樹脂粒子添加於二甲胺硼烷1重量%溶液100重量份中,使樹脂粒子之表面活化。將表面經活化之樹脂粒子充分水洗後,添加於蒸餾水500重量份中使其分散,藉此獲得懸浮液。
又,準備含有硫酸鎳0.23 mol/L、二甲胺硼烷0.92 mol/L、檸檬酸鈉0.5 mol/L及鉬酸鈉0.01 mol/L之鍍鎳液(pH值8.5)。
一面於60℃下攪拌所獲得之懸浮液,一面將上述鍍鎳液緩緩滴加至懸浮液中,進行非電解鍍鎳。其後,藉由過濾懸浮液而取出粒子,進行水洗、乾燥,藉此獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例32)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.12 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例33)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例34)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例35)
除將二甲胺硼烷濃度變更為2.76 mol/L,以及將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例36)
(1)鈀附著步驟
準備粒徑為5.0 μm之二乙烯苯樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-205」)。將該樹脂粒子蝕刻、水洗。其次,將樹脂粒子添加於含有鈀觸媒8重量%之鈀觸媒化溶液100 mL中,並進行攪拌。其後,進行過濾、洗淨。將樹脂粒子添加於pH值為6之0.5重量%二甲胺硼烷溶液中,獲得附著有鈀之樹脂粒子。
(2)芯物質附著步驟
於離子交換水300 mL中將附著有鈀之樹脂粒子攪拌3分鐘使其分散,獲得分散液。其次,將金屬鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)1 g歷時3分鐘添加於上述分散液中,獲得附著有芯物質之樹脂粒子。
(3)非電解鍍鎳步驟
以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例37)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.35 mol/L以外,以與實施例36同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例38)
(1)絕緣性粒子之製作
於安裝有4口可分離式蓋、攪拌葉片、三通活栓、冷卻管及溫度探針之1000 mL之可分離式燒瓶中,將含有甲基丙烯酸甲酯100 mmol、N,N,N-三甲基-N-2-甲基丙烯醯氧基乙基氯化銨1 mmol及2,2'-偶氮雙(2-脒基丙烷)二鹽酸鹽1 mmol的單體組合物以固形物成分率為5重量%之方式稱取於離子交換水中後,以200 rpm進行攪拌,並於氮氣環境下以70℃進行24小時聚合。反應結束後進行冷凍乾燥,獲得表面具有銨基、平均粒徑為220 nm且CV值為10%之絕緣性粒子。
於超音波照射下使絕緣性粒子分散於離子交換水中,獲得絕緣性粒子之10重量%水分散液。
使實施例36所獲得之導電性粒子10 g分散於離子交換水500 mL中,添加絕緣性粒子之水分散液4 g,於室溫下攪拌6小時。利用3 μm之篩網過濾器過濾後,進而利用甲醇洗淨,並進行乾燥,獲得附著有絕緣性粒子之導電性粒子。
利用掃描式電子顯微鏡(SEM)進行觀察,可見於導電性粒子之表面僅形成有1層絕緣性粒子之被覆層。藉由圖像分析算出相對於自導電性粒子之中心起2.5 μm之面積的絕緣性粒子之被覆面積(即絕緣性粒子之粒徑之投影面積),結果被覆率為30%。 (實施例39)
除將鉬酸鈉濃度變更為0.46 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (實施例40)
除將二甲胺硼烷濃度變更為4.60 mol/L,以及將鉬酸鈉濃度變更為0.23 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有鎳-硼-鉬導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。 (比較例6)
除將鍍鎳液中之二甲胺硼烷0.92 mol/L變更為次亞磷酸鈉0.5 mol/L以外,以與實施例31同樣之方式獲得於樹脂粒子之表面配置有含有鎳、鉬及磷之導電層(厚度0.1 μm)之導電性粒子。導電層之整體100重量%中之磷含量為9.5重量%。 (實施例21~40及比較例4~6之評價)
(1)導電性粒子之壓縮彈性模數(10%K值)
使用微小壓縮試驗機(Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」)測定所獲得之導電性粒子之壓縮彈性模數(10%K值)。
(2)導電性粒子之壓縮回復率
使用微小壓縮試驗機(Fischer公司製造之「Fischerscope H-100」),測定將所獲得之導電性粒子壓縮30%時之壓縮回復率。
(3)導電層之整體100重量%中鎳、硼、磷、鎢及鉬之含量
於60%硝酸5 mL與37%鹽酸10 mL之混合液中添加導電性粒子5 g,使導電層完全溶解而獲得溶液。使用所獲得之溶液,利用ICP-MS分析儀(日立製作所公司製造)分析鎳、硼、磷、鎢及鉬之含量。再者,實施例之導電性粒子之導電層不含磷。
(4)鍍敷狀態
利用掃描型電子顯微鏡觀察50個所獲得之導電性粒子之鍍敷狀態。觀察有無鍍敷裂縫或鍍敷剝離等鍍敷不均。將確認到鍍敷不均之導電性粒子為4個以下之情形判定為「良好」,將確認到鍍敷不均之導電性粒子為5個以上之情形判定為「不佳」。
(5)凝集狀態
將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造之「Epikote 1009」)10重量份、丙烯酸系橡膠(重量平均分子量約80萬)40重量份、甲基乙基酮200重量份、微膠囊型硬化劑(旭化成化學公司製造之「HX3941HP」)50重量份、矽烷偶合劑(Dow Corning Toray Silicone公司製造之「SH6040」)2重量份混合,以含量成為3重量%之方式添加導電性粒子並使其分散,獲得各向異性導電材料。
將所獲得之各向異性導電材料於25℃下保管72小時。保管後,評價各向異性導電材料中是否有凝集之導電性粒子沈澱。將無凝集之導電性粒子沈澱之情形判定為「良好」,將有凝集之導電性粒子沈澱之情形判定為「不佳」。
(6)初期之連接電阻
連接構造體之製作:將雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造之「Epikote 1009」)10重量份、丙烯酸系橡膠(重量平均分子量約80萬)40重量份、甲基乙基酮200重量份、微膠囊型硬化劑(旭化成化學公司製造之「HX3941HP」)50重量份、矽烷偶合劑(Dow Corning Toray Silicone公司製造之「SH6040」)2重量份混合,以含量成為3重量%之方式添加導電性粒子並使其分散,獲得樹脂組合物。
將所獲得之樹脂組合物塗佈於單面經脫模處理且厚度為50 μm之PET(聚對苯二甲酸乙二酯)膜上,以70℃之熱風乾燥5分鐘而製作各向異性導電膜。所獲得之各向異性導電膜之厚度為12 μm。
將所獲得之各向異性導電膜切斷成5 mm×5 mm之大小。將切斷而成之各向異性導電膜貼附於一側包含具有電阻測定用之引導線的鋁電極(高度為0.2 μm,L/S=20 μm/20 μm)之玻璃基板(寬3 cm、長3 cm)的鋁電極側之大致中央。繼而,將包含相同之鋁電極之雙層可撓性印刷基板(寬2 cm、長1 cm)以電極彼此重疊之方式對準位置後貼合。以10 N、180℃及20秒之壓接條件對該玻璃基板與雙層可撓性印刷基板之積層體進行熱壓接而獲得連接構造體。再者,係使用於聚醯亞胺膜上直接形成有鋁電極之雙層可撓性印刷基板。
連接電阻之測定:利用四端子法測定所獲得之連接構造體中相對向之電極間的連接電阻。又,以下述基準判定初期之連接電阻。 [連接電阻之判定基準]
○○:連接電阻為2.0 Ω以下
○:連接電阻超過2.0 Ω且為3.0 Ω以下
△:連接電阻超過3.0 Ω且為4.0 Ω以下
△△:連接電阻超過4.0 Ω且為5.0 Ω以下
×:連接電阻超過5.0 Ω
(7)高溫高濕試驗後之連接電阻
將上述(6)連接構造體之製作中所獲得之連接構造體於85℃及濕度85%之條件下放置100小時。利用四端子法測定經放置後之連接構造體的電極間之連接電阻,將所獲得之測定值作為高溫高濕試驗後之連接電阻。又,以下述基準判定高溫高濕試驗後之連接電阻。 [連接電阻之判定基準]
○○:連接電阻為2.0 Ω以下
○:連接電阻超過2.0 Ω且為3.0 Ω以下
△:連接電阻超過3.0 Ω且為4.0 Ω以下
△△:連接電阻超過4.0 Ω且為5.0 Ω以下
×:連接電阻超過5.0 Ω
(8)耐衝擊性
使上述(6)連接構造體之製作中所獲得之連接構造體自高度70 cm之位置落下,確認導通狀況,藉此進行耐衝擊性之評價。將電阻值自初期電阻值之上升率為50%以下之情形判定為「良好」,將電阻值自初期電阻值之上升率超過50%之情形判定為「不佳」。
(9)有無壓痕形成
使用微分干涉顯微鏡,自上述(6)連接構造體之製作中所獲得的連接構造體之玻璃基板側觀察設置於玻璃基板上之電極,以下述基準判定導電性粒子所接觸之電極有無壓痕形成。再者,關於電極有無壓痕形成,係以電極面積為0.02 mm2之方式利用微分干涉顯微鏡進行觀察,算出電極每0.02 mm2之壓痕之個數。利用微分干涉顯微鏡觀察任意10個位置,算出電極每0.02 mm2之壓痕之個數之平均值。 [有無壓痕形成之判定基準]
○○:電極每0.02 mm2之壓痕為25個以上
○:電極每0.02 mm2之壓痕為20個以上且未達25個
△:電極每0.02 mm2之壓痕為5個以上且未達20個
×:電極每0.02 mm2之壓痕為1個以上且未達5個
××:電極每0.02 mm2之壓痕為0個
將結果表示於下述表3、4中。

1‧‧‧導電性粒子
1a‧‧‧突起
2‧‧‧基材粒子
3‧‧‧導電層
3a‧‧‧突起
4‧‧‧芯物質
5‧‧‧絕緣物質
11‧‧‧導電性粒子
11a‧‧‧突起
12‧‧‧第2導電層
13‧‧‧導電層
13a‧‧‧突起
21‧‧‧導電性粒子
22‧‧‧導電層
22a‧‧‧裂縫
51‧‧‧連接構造體
52‧‧‧第1連接對象構件
52a‧‧‧上面
52b‧‧‧電極
53‧‧‧第2連接對象構件
53a‧‧‧下面
53b‧‧‧電極
54‧‧‧連接部
71‧‧‧台
72‧‧‧壓縮構件
72a‧‧‧平滑端面
圖1係表示本發明之第1實施形態之導電性粒子的剖面圖。
圖2係表示本發明之第2實施形態之導電性粒子的剖面圖。
圖3係表示本發明之第3實施形態之導電性粒子的剖面圖。
圖4係以模式方式表示使用本發明之第1實施形態之導電性粒子之連接構造體的前視剖面圖。
圖5係用以說明壓縮導電性粒子時之狀態的模式剖面圖。
圖6係表示壓縮導電性粒子時導電層產生裂縫時之壓縮荷重值與壓縮位移之關係之一例的模式圖。
1‧‧‧導電性粒子
1a‧‧‧突起
2‧‧‧基材粒子
3‧‧‧導電層
3a‧‧‧突起
4‧‧‧芯物質
5‧‧‧絕緣物質
权利要求:
Claims (14)
[1] 一種導電性粒子,其包含:基材粒子,及導電層,其配置於上述基材粒子之表面上,且含有鎳、硼、以及鎢及鉬中之至少1種金屬成分。
[2] 如請求項1之導電性粒子,其中上述導電層之整體100重量%中上述硼之含量為0.05重量%以上、4重量%以下。
[3] 如請求項1或2之導電性粒子,其中上述導電層之整體100重量%中上述金屬成分之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。
[4] 如請求項1或2之導電性粒子,其中上述導電層之整體100重量%中上述金屬成分之含量超過5重量%且為30重量%以下。
[5] 如請求項1或2之導電性粒子,其中上述金屬成分含有鎢。
[6] 如請求項1或2之導電性粒子,其產生10%壓縮變形時之壓縮彈性模數為5000 N/mm2以上、15000 N/mm2以下。
[7] 如請求項1或2之導電性粒子,其壓縮回復率為5%以上、70%以下。
[8] 如請求項1或2之導電性粒子,其中上述金屬成分含有鉬。
[9] 如請求項1或2之導電性粒子,其中上述導電層含有鎳及鉬,上述導電層之整體100重量%中,鎳之含量為70重量%以上、99.9重量%以下,鉬之含量為0.1重量%以上、30重量%以下。
[10] 如請求項1之導電性粒子,其5%壓縮時之壓縮彈性模數為7000 N/mm2以上,且以壓縮方向上壓縮前導電性粒子之粒徑的超過10%且25%以下而壓縮導電性粒子時,上述導電層產生裂縫。
[11] 如請求項1、2或10之導電性粒子,其中上述導電層之厚度為0.05 μm以上、0.5 μm以下。
[12] 如請求項1、2或10之導電性粒子,其中上述導電層於外表面具有突起。
[13] 一種導電材料,其含有如請求項1至12中任一項之導電性粒子、及黏合劑樹脂。
[14] 一種連接構造體,其包含第1連接對象構件、第2連接對象構件及連接上述第1、第2連接對象構件之連接部,上述連接部係藉由如請求項1至12中任一項之導電性粒子而形成,或者藉由含有上述導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料而形成。
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引用文献:
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法律状态:
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
JP2011165916||2011-07-28||
JP2011247220||2011-11-11||
JP2011280086||2011-12-21||
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