CN104380393A - 导电性粒子、树脂粒子、导电材料及连接结构体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种导电性粒子，其在使用导电性粒子将电极间电连接的情况下，可降低连接电阻，且提高连接可靠性。本发明的导电性粒子(1)包含：树脂粒子(2)；和配置于树脂粒子(2)的表面上的导电层(3)。将导电性粒子(1)压缩10％时的压缩弹性模量为1500N/mm2以上、5000N/mm2以下。将导电性粒子(1)压缩10％时的压缩弹性模量相对于将导电性粒子(1)压缩50％时的压缩弹性模量的比为2以上、10以下。

Description

导电性粒子、树脂粒子、导电材料及连接结构体
技术领域
本发明涉及在树脂粒子的表面上配置有导电层的导电性粒子。另外，本发明涉及用于得到在表面上配置导电层且在树脂粒子的表面上配置有导电层而成的导电性粒子的树脂粒子。另外，本发明涉及使用有上述导电性粒子的导电材料及连接结构体。
背景技术
公知有各向异性导电膏及各向异性导电膜等各向异性导电材料。就各向异性导电材料而言，导电性粒子分散在粘合剂树脂中。
在挠性基板、玻璃基板及半导体芯片等各种连接对象部件的电极间的电连接中，使用有上述各向异性导电材料。例如，触摸面板中，挠性基板的电极与其它电极通过各向异性导电材料进行电连接。
作为上述导电性粒子的一例，下述专利文献1中公开有一种导电性粒子，其具有基材粒子和形成于该基材粒子表面的导电层。为了形成基材粒子，使用二乙烯基苯/乙基乙烯基苯混合物作为单体的一部分。就该导电性粒子而言，粒径位移10％时的压缩弹性模量(10％K值)为2.5×109N/m2以下，压缩变形恢复率为30％以上，且断裂应变为30％以上。专利文献1中记载有：在使用上述导电性粒子对基板的电极间进行电连接的情况下，连接电阻降低，连接可靠性增高。
下述专利文献2中公开有一种在高弹力定形粒子(shaped particles of highresilience)的表面形成有导电层的导电性粒子。对上述高弹力定形粒子进行压缩位移10％时的压缩弹性模量(10％K值)为500～2500N/mm2，且在压缩率为50％以上时，压缩荷重解除后的压缩变形恢复率为20～45％的范围内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-313304号公报
专利文献2：日本特开2003-238622号公报
发明内容
发明要解决的问题
近年来，对挠性基板的电极与其它电极进行导电连接时，在相对较低的压力下进行导电连接。在这种相对较低的压力下的导电连接中使用如专利文献1、2所记载的现有的导电性粒子的情况下，有时难以充分降低连接电阻。
另外，由于在相对较低的压力下进行导电连接，使导电性粒子变的比较柔软时，有时因粘合剂树脂嵌入至导电性粒子和电极之间，由此存在连接电阻增高的倾向。另外，粘合剂树脂的嵌入产生的结果、即存在电极间的连接可靠性降低的问题。
本发明的目的在于，提供一种在使用导电性粒子对电极间进行电连接的情况下，可降低连接电阻、且提高连接可靠性的导电性粒子及树脂粒子、以及使用有该导电性粒子或该树脂粒子的导电材料及连接结构体。
解决问题的方法
根据本发明宽泛的方面，一种导电性粒子，其具有：树脂粒子、和
配置于所述树脂粒子表面上的导电层，其中，将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量为1500N/mm2以上、5000N/mm2以下，将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述导电性粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为2以上、10以下。
优选所述导电性粒子的断裂应变为55％以上。优选将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述导电性粒子压缩30％时的压缩弹性模量之比为2以上、10以下。
在本发明的导电性粒子的某特定方面，该导电性粒子是用于挠性基板的电极的电连接的导电性粒子。
在本发明的导电性粒子的某特定方面，该导电性粒子是用于触摸面板的导电性粒子。
根据本发明宽泛的方面，提供一种树脂粒子，其用于通过在其表面上配置导电层以获得导电性粒子，该导电性粒子具有树脂粒子和配置于所述树脂粒子表面上的所述导电层，其中，将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量为500N/mm2以上、3000N/mm2以下，将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述树脂粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为1以上、8以下。
优选所述树脂粒子的断裂应变为55％以上。优选将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述树脂粒子压缩30％时的压缩弹性模量之比为1以上、8以下。
在本发明的树脂粒子的某特定方面，所述树脂粒子其是用于获得导电性粒子的树脂粒子，所述导电性粒子用于挠性基板的电极的电连接。
在本发明的树脂粒子的某特定方面，该树脂粒子其是用于获得导电性粒子的树脂粒子，所述导电性粒子用于触摸面板。
根据本发明宽泛的方面，提供一种导电材料，其含有所述的导电性粒子、和粘合剂树脂。
在所述导电材料中，优选所述导电性粒子具有所述的树脂粒子和配置于所述树脂粒子表面上的导电层。
根据本发明宽泛的方面，提供一种连接结构体，其具有：表面具有第1电极的第1连接对象部件、表面具有第2电极的第2连接对象部件、将所述第1连接对象部件和所述第2连接对象部件相连接的连接部，所述连接部由所述的导电性粒子形成，或由含有所述导电性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成，所述第1电极和所述第2电极通过所述导电性粒子进行电连接。
在所述连接结构体中，优选的是，所述导电性粒子具有上述树脂粒子和配置于上述树脂粒子表面上的导电层。
发明的效果
本发明涉及的导电性粒子，其具有：树脂粒子、和配置于所述树脂粒子表面上的导电层，其中，将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量为1500N/mm2以上、5000N/mm2以下，将所述电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述导电性粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为2以上、10以下，因此，在使用导电性粒子对电极间进行电连接的情况下，可降低连接电阻，且提高连接可靠性。
本发明涉及的树脂粒子在表面上配置有导电层，其用于获得在树脂粒子的表面上配置有上述导电层而成的导电性粒子。就发明的树脂粒子而言，将上述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量为500N/mm2以上、3000N/mm2以下，将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述树脂粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为1以上、8以下，因此，在使用具备树脂粒子的导电性粒子对电极间进行电连接的情况下，可降低连接电阻，且提高连接可靠性。
附图说明
图1是表示本发明第1实施方式的导电性粒子的剖面图。
图2是表示本发明第2实施方式的导电性粒子的剖面图。
图3是示意性地对使用本发明第1实施方式的导电性粒子的连接结构体进行表示的正面剖面图。
标记说明
1导电性粒子
2树脂粒子
3导电层
11导电性粒子
12导电层
12A第1导电层
12B第2导电层
51连接结构体
52第1连接对象部件
52a电极
53第2连接对象部件
53a电极
54连接部
具体实施方式
以下，对本发明的详细情况进行说明。
本发明的导电性粒子具有树脂粒子、和配置在该树脂粒子表面上的导电层。将上述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量(10％K值)为1500N/mm2以上、且5000N/mm2以下。将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量(10％K值)与将所述导电性粒子压缩50％时的压缩弹性模量(50％K值)之比(10％K值/50％K值)为2以上、且10以下。
本发明涉及的导电性粒子具备上述构成，因此，在使用导电性粒子对电极间进行电连接的情况下，可降低连接电阻，且提高连接可靠性。对挠性基板的电极或配置在树脂膜上的电极进行导电连接时，在相对较低的压力下进行导电连接。就本发明涉及的导电性粒子而言，即使在相对较低的压力下进行导电连接，也能够充分地降低连接电阻，并充分地提高电极间的连接可靠性。
特别是若导电性粒子的上述比(10％K值/50％K值)为上述下限以上及上述上限以下，则在进行导电连接时，可确保导电性粒子与电极之间的充分的接触面积，结果导电性变得良好。
即使在较低的压力下进行导电连接，也能够充分地降低连接电阻，并充分地提高电极间的连接可靠性，因此，上述导电性粒子优选用于对挠性基板的电极进行电连接，并优选用于对配置在树脂膜上的电极进行电连接，优选用于触摸面板。
从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，上述导电性粒子的10％K值优选为2000N/mm2以上，更优选为2500N/mm2以上，优选为4500N/mm2以下，更优选为4000N/mm2以下。
从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，上述导电性粒子的上述比(10％K值/50％K值)优选为3以上，且优选为6以下，更优选为5以下。
在较低的压力下进行导电连接的情况下，从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量(10％K值)与将所述导电性粒子压缩30％时的压缩弹性模量(30％K值)之比(10％K值/30％K值)优选为2以上，更优选为3以上，且优选为10以下，更优选为6以下。
本发明涉及的树脂粒子用于得到在表面上配置导电层且具有树脂粒子、和在该树脂粒子表面上配置有上述导电层的导电性粒子。将上述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量(10％K值)为500N/mm2以上、且3000N/mm2以下。将上述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量(l0％K值)与将上述树脂粒子压缩50％时的压缩弹性模量(50％K值)之比(10％K值佶0％K值)为1以上、且8以下。
本发明涉及的树脂粒子具备上述结构，因此，在使用具备树脂粒子的导电性粒子对电极间进行电连接的情况下，可降低连接电阻，且提高连接可靠性。使用了本发明涉及的树脂粒子的导电性粒子中，即使在较低的压力下进行导电连接，也能够充分地降低连接电阻，进而充分地提高电极间的连接可靠性。
特别是若树脂粒子的上述比(10％K值/50％K值)为上述下限以上及上述上限以下，则在导电连接时，可确保导电性粒子与电极之间充分的接触面积，结果导电性变得良好。
即使在较低的压力下进行导电连接，也能够充分地降低连接电阻，并充分地提高电极间的连接可靠性，因此，上述树脂粒子优选用于获得对挠性基板的电极进行电连接而使用的导电性粒子，优选用于获得为了对配置在树脂膜上的电极进行电连接的导电性粒子，优选用于获得用于触摸面板的导电性粒子。
从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，上述树脂粒子的10％K值优选为1000N/mm2以上，优选为2500N/mm2以下。
从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，上述树脂粒子的上述比(10％K值/50％K值)优选为1.2以上，更优选为1.3以上，且优选为6以下。上述树脂粒子的上述比(10％K值/50％K值)也可以为3以下。
在较低的压力下进行导电连接的情况下，从更进一步降低连接电阻、并更进一步提高电极间的连接可靠性的观点出发，将上述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量(10％K值)与将上述树脂粒子压缩30％时的压缩弹性模量(30％K值)之比(10％K值/30％K值)优选为1以上，更优选为1.2以上，且优选为8以下，更优选为6以下。
在触摸面板用途的情况下，各向异性导电性材料通常用于树脂基板彼此的接合。在触摸面板的接合工序中，在基板进行热压合时，为了尽可能对ITO电极断裂的原因即基板的热变形进行抑制，在低温低压的条件下进行压合。在该情况下，为使导电性粒子充分地变形而与基板充分地接触来确保导电性粒子和基板的接触面积，要求导电性粒子柔软。另外，在电极为银的情况下，为不使柔软的银电极发生变形，要求导电性粒子柔软。
但是，在导电性粒子较软的情况下，导电性粒子与电极之间容易产生粘合剂树脂的嵌入。为防止此种情况，要求粒子在压缩初期为硬质。
通过满足本发明的导电性粒子及树脂粒子的上述物性，导电性粒子可优选用于触摸面板用途。
上述导电性粒子及上述树脂粒子的上述压缩弹性模量(10％K值、30％K值、50％K值)可如下进行测定。
使用微压缩试验机，以圆柱(直径50μm，Diamond制)的平滑压头端面，在25℃、压缩速度2.6mN/秒、及最大试验荷重10gf的条件下压缩树脂粒子。对此时的荷重值(N)及压缩位移(mm)进行测定。可根据所获得的测定值利用下述式求出上述压缩弹性模量。作为上述微压缩试验机，例如使用Fischer公司制的“FISCHER SCOPEH-100”等。
K值(N/mm2)＝(3/21/2)·F·S-3/2·R-1/2
导电性粒子：
F：导电性粒子压缩变形10％、30％或50％时的荷重值(N)
S：导电性粒子压缩变形10％、30％或50％时的压缩位移(mm)
R：导电性粒子的半径(mm)
树脂粒子：
F：树脂粒子压缩变形10％、30％或50％时的荷重值(N)
S：树脂粒子压缩变形10％、30％或50％时的压缩位移(mm)
R：树脂粒子的半径(mm)
上述压缩弹性模量普遍地且定量地对导电性粒子及树脂粒子的硬度进行表示。通过使用上述压缩弹性模量，可定量地且唯一地对导电性粒子及树脂粒子的硬度进行表示。
从更进一步使连接可靠性变良好的观点出发，上述导电性粒子的断裂应变优选为55％以上，更优选为60％以上，进一步优选为70％以上。需要说明的是，在不断裂的情况下，断裂应变实际上超过70％。
从更进一步使连接可靠性变良好的观点出发，上述树脂粒子的断裂应变优选为55％以上，更优选为60％以上，进而优选为70％以上。需要说明的是，在不断裂的情况下，断裂应变实际上超过70％。
上述断裂应变可如下进行测定。
使用微压缩试验机，以圆柱(直径50μm，Diamond制造)的平滑压头端面，在25℃、压缩速度2.6mN/秒、及最大试验荷重10gf的条件下压缩树脂粒子。断裂应变是在压缩的过程中由导电性粒子或树脂粒子断裂时压缩位移的测定值，通过下述式求出的值。
断裂应变(％)＝(B/D)×100
导电性粒子：
B：导电性粒子断裂时的压缩位移(mm)
D：导电性粒子的直径(mm)
树脂粒子：
B：树脂粒子断裂时的压缩位移(mm)
D：树脂粒子的直径(mm)
从更进一步使连接可靠性变良好的观点出发，上述导电性粒子的压缩恢复率优选为10％以上，更优选为15％以上。
从更进一步使连接可靠性变良好的观点出发，上述树脂粒子的压缩恢复率优选为10％以上，更优选为15％以上。
上述压缩恢复率可如下进行测定。
在试样台上播撒导电性粒子或树脂粒子。对1个播撒的导电性粒子或树脂粒子使用微压缩试验机，沿导电性粒子或树脂粒子的中心方向赋予负载(反向荷重值)直至导电性粒子或树脂粒子压缩变形50％。然后，进行卸载直至起始用荷重值(0.40mN)。可对其间的荷重-压缩位移进行测定，并根据下述式求出压缩恢复率。需要说明的是，负载速度设为0.33mN/秒。作为上述微压缩试验机，例如使用Fischer社制的“FISCHER SCOPE H-100”等。
压缩恢复率(％)＝[(L1-L2)/L1]×100
L1：自赋予负载时的起始用荷重值直至反向荷重值的压缩位移
L2：自解除负载时的反向荷重值直至起始用荷重值的卸载位移
可利用单体的组成，将上述压缩弹性模量(10％K值、30％K值及50％K值)、上述断裂应变及上述压缩恢复率控制在上述范围内。
以下，对树脂粒子、导电性粒子、导电材料及连接结构体的其它详细情况进行说明。
(树脂粒子)
作为用于形成上述树脂粒子的树脂，可优选地使用各种有机物。作为用于形成上述树脂粒子的树脂，例如可使用：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚异丁烯、聚丁二烯等聚烯烃树脂；聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂；聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺、苯酚甲醛树酯、三聚氰胺甲醛树脂、苯鸟粪胺甲醛树脂、尿醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、苯鸟粪胺树脂、尿素树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚酯树脂、聚砜、聚苯醚、聚缩醛、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚砜、以及使由1种或2种以上具有烯属不饱和基团的各种聚合性单体聚合而获得的聚合物等。通过使1种或2种以上具有烯不饱和基的各种聚合性单体聚合，可设计及合成适合导电材料的任意具有压缩时的物性的树脂粒子。
上述树脂粒子通过使具有烯属不饱和基的单体聚合而获得的情况下，作为上述具有烯属不饱和基团的单体，可举出非交联性的单体及交联性的单体。
作为上述非交联性的单体，例如可举出：苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯类单体；(甲基)丙烯酸、马来酸、马来酸酐等含羧基单体；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类；(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、1,3-金刚烷二醇二(甲基)丙烯酸酯等含有氧原子的(甲基)丙烯酸酯类；(甲基)丙烯腈等含腈单体；甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚类；乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯类；乙烯、丙烯、异戊二烯、丁二烯等不饱和烃；(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟乙烯、氯苯乙烯等含卤素单体等。
作为上述交联性的单体，例如可举出：四羟甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羟甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油三(甲基)丙烯酸酯、甘油二(甲基)丙烯酸酯、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)四亚甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯类；(异)氰脲酸三烯丙酯、苯偏三酸三烯丙酯、二乙烯基苯、苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、二烯丙基醚、γ-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷单体等。
通过公知的方法使上述具有烯属不饱和基团的聚合性单体聚合，可获得上述树脂粒子。作为该方法，例如可举出在自由基聚合引发剂的存在下进行悬浮聚合的方法、以及使用非交联的种粒子与自由基聚合引发剂一起使单体溶胀而发生聚合的方法等。
上述树脂粒子的平均粒径优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，且优选为500μm以下，更优选为100μm以下，进而优选为50μm以下，特别优选为20μm以下。若树脂粒子的平均粒径为上述下限以上及上述上限以下，则在使用导电性粒子对电极间进行连接时，导电性粒子与电极之间的接触面积充分地增大，且在形成导电层时不易形成凝聚的导电性粒子。另外，隔着导电性粒子而连接的电极间的间隔不会变得过大，且导电层不易从树脂粒子的表面剥离。
上述树脂粒子的“平均粒径”表示数均粒径。树脂粒子的平均粒径通过利用电子显微镜或光学显微镜对任意50个树脂粒子进行观察并算出平均值而求出。
(导电性粒子)
图1以剖面图对本发明第1实施方式的导电性粒子进行表示。
图1所示的导电性粒子1具有树脂粒子2和配置在树脂粒子2表面上的导电层3。导电性粒子1是树脂粒子2的表面由导电层3包覆而成的包覆粒子。
图2以剖面图对本发明第2实施方式的导电性粒子进行表示。
图2所示的导电性粒子11具有树脂粒子2和配置在树脂粒子2表面上的导电层12。导电层12具有作为内层的第1导电层12A和作为外层的第2导电层12B。在树脂粒子2的表面上配置有第1导电层12A。在第1导电层12A的表面上配置有第2导电层12B。
用于形成上述导电层的金属没有特别限定。作为该金属，例如可举出：金、银、钯、铜、铂、锌、铁、锡、铅、铝、钴、铟、镍、铬、钛、锑、铋、铊、锗、镉、硅及它们的合金等。另外，作为上述金属，可举出锡掺杂氧化铟(ITO)及焊锡等。其中，由于可更进一步降低电极间的连接电阻，因此优选含有锡的合金、镍、钯、铜或金，优选镍或钯。上述导电层的熔点优选为300℃以上，更优选为450℃以上。上述导电层也可以不是焊锡的导电层。
如导电性粒子1，上述导电层可由1层形成。如导电性粒子11，导电层可由多层形成。即，导电层也可以具有2层以上的叠层结构。在导电层由多层形成的情况下，最外层优选为金层、镍层、钯层、铜层或含锡及银的合金层，更优选为金层。最外层为这些优选的导电层时，电极间的连接电阻更进一步降低。另外，在最外层为金层的情况下，耐腐蚀性更进一步增高。
在上述树脂粒子的表面形成导电层的方法没有特别限定。作为形成导电层的方法，例如可举出：利用非电镀的方法、利用电镀的方法、利用物理蒸镀的方法、以及将含有金属粉末或含有金属粉末及粘合剂的浆料涂布在树脂粒子表面的方法等。其中，导电层的形成较简便，因此，优选利用非电镀的方法。作为上述利用物理蒸镀的方法，可举出真空蒸镀、离子镀及离子溅射等方法。
上述导电性粒子的平均粒径优选为0.5μm以上，更优选为1μm以上，且优选为520μm以下，更优选为500μm以下，更进一步优选为100μm以下，进而优选为50μm以下，特别优选为20μm以下。若导电性粒子的平均粒径为上述下限以上及上述上限以下，则在使用导电性粒子对电极间进行连接的情况下，导电性粒子与电极之间的接触面积充分地增大，且在形成导电层时不易形成凝聚的导电性粒子。另外，经由导电性粒子而连接的电极间的间隔不会变得过大，且导电层不易从树脂粒子的表面剥离。
上述导电性粒子的“平均粒径”表示数均粒径。导电性粒子的平均粒径通过利用电子显微镜或光学显微镜对任意50个导电性粒子进行观察并算出平均值而求出。
上述导电层的厚度(在导电层为多层的情况下为导电层整体的厚度)优选为0.005μm以上，更优选为0.01μm以上，且优选为10μm以下，更优选为1μm以下，进而优选为0.3μm以下。若导电层的厚度为上述下限以上及上述上限以下，则获得充分的导电性，且导电性粒子不会变得过硬，在对电极间进行连接时导电性粒子充分地变形。
在上述导电层由多层形成的情况下，最外层导电层的厚度优选为0.001μm以上，更优选为0.01μm以上，且优选为0.5μm以下，更优选为0.1μm以下。若上述最外层导电层的厚度为上述下限以上及上述上限以下，则由最外层导电层进行的包覆变得均匀，耐腐蚀性充分得到提高，且电极间的连接电阻更进一步降低。另外，在上述最外层为金层的情况下，金层的厚度越薄，成本越低。
上述导电层的厚度例如可通过使用透射式电子显微镜(TEM)对导电性粒子的剖面进行观察而测定。
上述导电性粒子可以在上述导电层的外表面具有突起。优选该突起为多个。多数情况下，由导电性粒子连接的电极的表面形成有氧化被膜。在使用具有突起的导电性粒子的情况下，通过将导电性粒子配置于电极间并进行压合，而利用突起有效地对上述氧化被膜进行排除。因此，可更进一步可靠地使电极与导电性粒子的导电层接触，并可降低电极间的连接电阻。另外，导电性粒子在表面具备绝缘性物质时，或使导电性粒子分散在粘合剂树脂中来用作导电材料时，可利用导电性粒子的突起，可有效地对导电性粒子与电极之间的绝缘性物质或粘合剂树脂进行排除。因此，可提高电极间的导通可靠性。
作为在上述导电性粒子的表面形成突起的方法，可举出：使芯物质附着在树脂粒子的表面后利用非电镀形成导电层的方法；以及通过非电镀在树脂粒子的表面形成导电层，然后，使芯物质附着并利用非电镀形成导电层的方法等。另外，可以不使用上述芯物质来形成突起。
上述导电性粒子可以具备配置于上述导电层外表面上的绝缘性物质。在该情况下，若将导电性粒子用于电极间的连接，则可防止邻接的电极间的短路。具体而言，在多个导电性粒子接触时，在多个电极间存在绝缘性物质，因此，可防止横方向上相邻的电极间的短路而并非上下的电极间的短路。需要说明的是，在进行电极间的连接时，利用2个电极对导电性粒子进行加压，由此可容易地对导电性粒子的导电层与电极之间的绝缘性物质进行排除。导电性粒子在上述导电层的表面具有突起时，可更进一步容易地对导电性粒子的导电层与电极之间的绝缘性物质进行排除。上述绝缘性物质优选绝缘性树脂层或绝缘性粒子。上述绝缘性粒子优选绝缘性树脂粒子。
(导电材料)
本发明的导电材料包含上述导电性粒子和粘合剂树脂。该导电材料中的导电性粒子优选具有上述树脂粒子和配置在上述树脂粒子表面上的导电层。本发明的带绝缘性粒子的导电性粒子优选分散在粘合剂树脂中来用作导电材料。上述导电材料优选为各向异性导电材料。
上述粘合剂树脂没有特别限定。作为上述粘合剂树脂，可使用公知的绝缘性的树脂。作为上述粘合剂树脂，例如可举出：乙烯基树脂、热塑性树脂、固化性树脂、热塑性嵌段共聚物及弹性体等。上述粘合剂树脂可仅使用1种，也可以组合使用2种以上。
作为上述乙烯基树脂，例如可举出：乙酸乙烯酯树脂、丙烯酸树脂及苯乙烯树脂等。作为上述热塑性树脂，例如可举出：聚烯烃树脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚酰胺树脂等。作为上述固化性树脂，例如可举出：环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂及不饱和聚酯树脂等。需要说明的是，上述固化性树脂也可为常温固化型树脂、热固化型树脂、光固化型树脂或湿气固化型树脂。上述固化性树脂也可以与固化剂组合使用。作为上述热塑性嵌段共聚物，例如可举出：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物、及苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的氢化物等。作为上述弹性体，例如可举出：苯乙烯-丁二烯共聚物橡胶、及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚物橡胶等。
上述导电材料除上述导电性粒子及上述粘合剂树脂以外，例如还可以包含填充剂、增量剂、软化剂、增塑剂、聚合催化剂、固化催化剂、着色剂、抗氧化剂、热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、润滑剂、抗静电剂及阻燃剂等各种添加剂。
使上述导电性粒子分散在上述粘合剂树脂中的方法可使用目前公知的分散方法，没有特别限定。作为使上述导电性粒子分散在上述粘合剂树脂中的方法，例如可举出：将上述导电性粒子添加至上述粘合剂树脂中，然后，利用行星混合机等进行混练而使其分散的方法；使用均质机等使上述导电性粒子均匀地分散在水或有机溶剂中，然后，添加至上述粘合剂树脂中，并利用行星混合机等进行混练而使其分散的方法；利用水或有机溶剂等对上述粘合剂树脂进行稀释之后，添加上述导电性粒子，利用行星混合机等进行混练而使其分散的方法等。
本发明的导电材料以导电糊剂及导电膜等形式进行使用。在本发明的导电材料为导电膜的情况下，可将不含导电性粒子的膜叠层在该含有导电性粒子的导电膜上。上述导电糊剂优选为各向异性导电糊剂。上述导电膜优选为各向异性导电膜。
上述导电材料100重量％中，上述粘合剂树脂的含量优选为10重量％以上，更优选为30重量％以上，进而优选为50重量％以上，特别优选为70重量％以上，且优选为99.99重量％以下，更优选为99.9重量％以下。若上述粘合剂树脂的含量为上述下限以上及上述上限以下，则导电性粒子被有效地配置在电极间，由导电材料进行了连接的连接对象部件的连接可靠性更进一步提高。
上述导电材料100重量％中，上述导电性粒子的含量优选为0.01重量％以上，更优选为0.1重量％以上，且优选为20重量％以下，更优选为10重量％以下。若上述导电性粒子的含量为上述下限以上及上述上限以下，则电极间的导通可靠性更进一步提高。
优选本发明的导电材料为用于对挠性基板的电极进行电连接的各向异性导电材料。优选本发明的导电材料为用于对配置在树脂膜上的电极进行电连接的各向异性导电材料。
优选本发明的导电材料为用于对挠性基板的电极进行电连接的触摸面板用各向异性导电材料。优选本发明的导电材料为对用于配置在树脂膜上的电极进行电连接的触摸面板用各向异性导电材料。优选本发明的导电材料为触摸面板用各向异性导电材料。
(连接结构体)
使用上述导电性粒子，或使用包含上述导电性粒子以及粘合剂树脂的导电材料，可通过对连接对象部件进行连接来获得连接结构体。
上述连接结构体优选具备：第1连接对象部件、第2连接对象部件、以及对第1连接对象部件和第2连接对象部件进行连接的连接部，该连接部由上述导电性粒子形成，或者由包含上述导电性粒子以及粘合剂树脂的导电材料(各向异性导电材料等)形成。在仅使用导电性粒子的情况下，连接部本身为导电性粒子。即，通过导电性粒子对第1连接对象部件、第2连接对象部件进行连接。
优选上述第1连接对象部件的表面具有第1电极。优选上述第2连接对象部件的表面具有第2电极。优选基于上述导电性粒子对上述第1电极和上述第2电极进行电连接。
图3是示意性对使用图1所示的导电性粒子1的连接结构体进行表示的正面剖面图。
图3所示的连接结构体51具备：第1连接对象部件52、第2连接对象部件53、及对第1连接对象部件52和第2连接对象部件53进行连接的连接部54。连接部54由包含导电性粒子1和粘合剂树脂的导电材料形成。为图示方便起见，图3简略地示出导电性粒子1。除导电性粒子1以外，也可以使用导电性粒子11等其它导电性粒子。
第1连接对象部件52的表面(上表面)具有多个第1电极52a。第2连接对象部件53的表面(下表面)具有多个第2电极53a。通过1个或多个导电性粒子1对第1电极52a和第2电极53a进行电连接。因此，通过导电性粒子1对第1连接对象部件52、第2连接对象部件53进行电连接。
上述连接结构体的制造方法没有特别限定。作为连接结构体的制造方法的一例，可列举：在第1连接对象部件和第2连接对象部件之间配置上述导电材料而获得叠层体后，对该叠层体进行加热及加压的方法等。上述加压的压力为9.8×104～4.9×106Pa左右。上述加热的温度为120～220℃左右。用于对挠性基板的电极、配置在树脂膜上的电极及触摸面板的电极进行连接的上述加压的压力为9.8×104～1.0×106Pa左右。
作为上述连接对象部件，具体而言，可举出：半导体晶片、电容器及二极管等电子部件；以及印制基板、挠性基板、环氧玻璃基板及玻璃基板等电路基板等电子部件等。上述导电材料优选为糊状，在糊的状态下涂布在连接对象部件上。优选上述导电性粒子及导电材料用于对作为电子部件的连接对象部件进行连接。上述连接对象部件优选为电子部件。上述导电性粒子优选为用于对电子部件的电极进行电连接。其中，上述连接对象部件优选为挠性印制基板，优选为在树脂膜的表面上配置有电极的连接对象部件。
作为设置于上述连接对象部件的电极，可举出：金电极、镍电极、锡电极、铝电极、铜电极、钼电极及钨电极等金属电极。在上述连接对象部件为挠性基板的情况下，上述电极优选为金电极、镍电极、锡电极或铜电极。在上述连接对象部件为玻璃基板的情况下，上述电极优选为铝电极、铜电极、钼电极或钨电极。需要说明的是，在上述电极为铝电极的情况下，可为仅由铝形成的电极，也可为将铝层叠层在金属氧化物层的表面而成的电极。作为上述金属氧化物层的材料，可举出掺杂有3价金属元素的氧化铟及掺杂有3价金属元素的氧化锌等。作为上述3价金属元素，可举出Sn、Al及Ga等。
以下，列举实施例及比较例具体地对本发明进行说明。本发明并不限于以下的实施例。
(实施例1)
(1)树脂粒子的制作
(聚合物种粒子分散液的制作)
在可分离式烧瓶内装入离子交换水2500g、苯乙烯250g、辛硫醇50g、及氯化钠0.5g，在氮气氛围下进行搅拌。其后，加热至70℃，并添加过氧化钾2.5g，进行反应24小时，由此获得聚合物种粒子。
将所获得的聚合物种粒子5g、离子交换水500g、和聚乙烯基醇5重量％水溶液100g进行混合，并通过超声波使其分散之后，装入至可分离式烧瓶内进行搅拌，获得了聚合物种粒子分散液。
(聚合物粒子的制作)
将丙烯酸异冰片酯76g、聚四亚甲基二醇二丙烯酸酯114g、过氧化苯甲酰2.6g、月桂基硫酸三乙醇胺10g、及乙醇130g添加至离子交换水1000g中，进行搅拌而获得乳化液。分数次将所获得的乳化液添加至聚合物种粒子分散液中，并搅拌12小时。其后，添加聚乙烯醇5重量％水溶液500g，在85℃的氮气氛围下，进行反应9小时，获得聚合物粒子(树脂粒子，平均粒径3.0μm)。
(2)导电性粒子的制作
将所获得的聚合物粒子洗净，使其干燥后，通过非电镀法在聚合物粒子的表面形成镍层，制备了导电性粒子。需要说明的是，镍层的厚度为0.1μm。
(实施例2～10及比较例1～3)
如下述表1所示对用于聚合物粒子的制作时的单体成分的种类及其配合量(单体的组成)进行变更，除此以外，以与实施例1相同的方式获得了聚合物种粒子分散液、聚合物粒子及导电性粒子。
(评价)
(1)导电性粒子及树脂粒子的压缩弹性模量(10％K值、30％K值及50％K值)
通过上述方法，使用微压缩试验机(Fiscer社制的“FISCER SCOPEH-100”)，对所获得的导电性粒子及所获得的树脂粒子的压缩弹性模量(10％K值、30％K值及50％K值)进行测定。
(2)导电性粒子及树脂粒子的断裂应变
通过上述方法，使用微压缩试验机(Fiscer社制的“FISCER SCOPEH-100”)，对所获得的导电性粒子及所获得的树脂粒子的断裂应变进行测定。
(3)导电性粒子及树脂粒子的压缩恢复率
通过上述方法，使用微压缩试验机(SCOPE社制的“FISCER SCOPEH-100”)，对所获得的导电性粒子及所获得的树脂粒子的压缩恢复率进行测定。
(4)连接结构体的制作
对双酚A型环氧树脂(三菱化学社制的“Epikote 1009”)10重量份、丙烯酸橡胶(重均分子量约80万)40重量份、甲基乙基酮200重量份、微胶囊型固化剂(旭化成化学社制的“HX3941HP”)50重量份、和硅烷偶合剂(东丽道康宁硅社制的“SH6040”)2重量份进行混合，添加导电性粒子使其含量成为3重量％，并使其分散从而获得了树脂组合物。
将所获得的树脂组合物涂布在单面经脱模处理的厚度50μm的PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜上，用70℃的热风干燥5分钟，制备了各向异性导电膜。所获得的各向异性导电膜的厚度为12μm。
将所获得的各向异性导电膜切割为5mm×5mm的大小。将切割的各向异性导电膜贴附在一面设置有具有电阻测定用引绕线的ITO(高度0.1μm，L/S＝20μm/20μm)的PET基板(宽度3cm，长度3cm)的ITO电极侧的大致中央。接着，对设置有相同金电极的2层挠性印制基板(宽度2cm，长度1cm)核对位置后进行贴合使得电极彼此重叠。在10N、180℃、以及20秒钟的压合条件下，对该PET基板和2层挠性印制基板的叠层体进行热压合，获得了连接结构体。需要说明的是，使用了聚酰亚胺膜上形成铜电极、且铜电极表面镀有Au的2层挠性印制基板。
(5)连接电阻
通过四端子法对由上述(4)连接结构体的制备所获得的与连接结构体对置的电极间的连接电阻进行测定。另外，以下述基准对连接电阻进行判定。
[连接电阻的评价基准]
○○：连接电阻为2.0Ω以下
○：连接电阻超过2.0Ω、且为3.0Ω以下
△：连接电阻超过3.0Ω、且为5.0Ω以下
×：连接电阻超过5.0Ω
(6)连接可靠性(有无粘合剂树脂的嵌入)
对由上述(4)连接结构体的制作所获得的连接结构体进行剖面观察，对导电性粒子接触的电极部分有无树脂嵌入的产生进行观察。以下述基准判定连接可靠性。
[连接可靠性的判定基准]
○：不产生树脂的嵌入
×：产生树脂的嵌入
将结果示于下述表1。

Claims (14)

1.一种导电性粒子，其具有：
树脂粒子、和
配置于所述树脂粒子表面上的导电层，其中，
将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量为1500N/mm2以上、5000N/mm2以下，
将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述导电性粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为2以上、10以下。
2.如权利要求1所述的导电性粒子，其中，
所述导电性粒子的断裂应变为55％以上。
3.如权利要求1或2所述的导电性粒子，其中，
将所述导电性粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述导电性粒子压缩30％时的压缩弹性模量之比为2以上、10以下。
4.如权利要求1～3中任一项所述的导电性粒子，其是用于挠性基板的电极的电连接的导电性粒子。
5.如权利要求1～4中任一项所述的导电性粒子，其是用于触摸面板的导电性粒子。
6.一种树脂粒子，其用于通过在其表面上配置导电层以获得导电性粒子，该导电性粒子具有树脂粒子和配置于所述树脂粒子表面上的所述导电层，其中，
将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量为500N/mm2以上、3000N/mm2以下，
将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述树脂粒子压缩50％时的压缩弹性模量之比为1以上、8以下。
7.如权利要求6所述的树脂粒子，其中，
所述树脂粒子的断裂应变为55％以上。
8.如权利要求6或7所述的树脂粒子，其中，
将所述树脂粒子压缩10％时的压缩弹性模量与将所述树脂粒子压缩30％时的压缩弹性模量之比为1以上、8以下。
9.如权利要求6～8中任一项所述的树脂粒子，其是用于获得导电性粒子的树脂粒子，所述导电性粒子用于挠性基板的电极的电连接。
10.如权利要求6～9中任一项所述的树脂粒子，其是用于获得导电性粒子的树脂粒子，所述导电性粒子用于触摸面板。
11.一种导电材料，其含有权利要求1～5中任一项所述的导电性粒子和粘合剂树脂。
12.一种导电材料，其含有导电性粒子和粘合剂树脂，
所述导电性粒子具有权利要求6～10中任一项所述的树脂粒子和配置于所述树脂粒子表面上的导电层。
13.一种连接结构体，其具有：
表面具有第1电极的第1连接对象部件、
表面具有第2电极的第2连接对象部件、
将所述第1连接对象部件和所述第2连接对象部件相连接的连接部，
所述连接部由权利要求1～5中任一项所述的导电性粒子形成，或由含有所述导电性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成，
所述第1电极和所述第2电极通过所述导电性粒子进行电连接。
14.一种连接结构体，其具有：
表面具有第1电极的第1连接对象部件、
表面具有第2电极的第2连接对象部件、
将所述第1连接对象部件和所述第2连接对象部件相连接的连接部，
所述连接部由导电性粒子形成，或由含有所述导电性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成，
所述导电性粒子具有权利要求6～10中任一项所述的树脂粒子和配置于所述树脂粒子表面上的导电层，
所述第1电极和所述第2电极通过所述导电性粒子电连接。
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