CN114644767A - 高强度珠粒、利用所述高强度珠粒的导电粒子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强度珠粒,其特征在于提供一种如果假定在所述珠粒的粒径变更为10%、20%、30%、40%时的压缩弹性率分别为K10、K20、K30、K40,则其关系为K10<K20<K30<K40的高强度珠粒。
Description
技术领域
本发明涉及一种高强度珠粒、利用所述高强度珠粒的导电粒子、导电材料以及连接结构体。
背景技术
导电粒子通常会被制造成通过与硬化剂、粘接剂以及树脂粘合剂混合而以分散的形态使用的各向异性导电材料进行使用。
作为各向异性导电材料的具体实例,可以包含如各向异性导电膜(AnisotropicConductive Film)、各向异性导电粘接剂(Anisotropic Conductive Adhesive)、各向异性导电浆料(Anisotropic Conductive Paste)、各向异性导电油墨(AnisotropicConductive Ink)以及各向异性导电板(Anisotropic Conductive Sheet)等。
各向异性导电材料在如FOG(Film on Glass;柔性基板-玻璃基板)、COF(Chip onFilm;半导体芯片-柔性基板)、COG(Chip on Glass;半导体芯片-玻璃基板)、FOB(Film onBoard;柔性基板-玻璃环氧树脂基板)等中用于对两个电极进行电性连接。
在假定利用各向异性导电材料对如半导体芯片与柔性基板进行接合的情况下,可以在柔性基板上方配置各向异性导电材料之后层叠半导体芯片并在加压/加热状态下对各向异性导电材料进行硬化,从而实现利用导电粒子对基板的电极以及半导体芯片的电极进行电性连接的连接结构体。
具体来讲,各向异性导电材料可以按照将显示器半导体芯片与构成电路的玻璃基板进行连接、将微发光二极管(μ-LED)、迷你发光二极管(mini-LED)与电路基板进行连接的方法使用。
导电粒子通常是由珠粒和围绕珠粒的导电层构成,当在各向异性导电材料中使用时,将与硬化剂、粘接剂、树脂粘合剂等混合使用,当通过进行加压/加热而形成连接结构体时,可以借助于各向异性导电材料的硬化/粘接而维持上/下电极之间的电性连接。
此外,在将导电粒子适用于有机发光二极管显示器(OLED Display)用途时,要求较高的压缩强度。作为适用于有机发光二极管显示器(OLED Display)的电极,主要使用铝(Aluminum)以或钛(Titanium),而对于如上所述的金属,在电极表面形成的氧化膜与电极之间的栅格结构相同,因此会在表面形成非常稳定的氧化膜,从而在起到保护薄膜的作用的同时形成较薄的绝缘层。
因此,在为了利用存在于电极之间的导电粒子对两个电极进行连接而进行挤压的过程中,导电粒子的突起需要具有可以穿透所述绝缘层的强度,因此要求导电粒子具有较高的压缩强度。
但是,目前在导电粒子中所使用的珠粒即利用由如聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类等单体或所述之改性单体或由所述单体混合而成的单体通过晶种聚合、分散聚合、悬浊聚合以及乳化聚合等方法聚合而得的共聚物等并不能提供较高的压缩强度。
因此,提出了通过利用有机无机混合珠粒而同时包含有机物以及无机物的核-壳结构、化合结构以及复合结构的珠粒。
核-壳结构是指在核为有机物质时壳为无机物质,而核为无机物质时壳为有机物质的情况,而化合结构是指无机物质与有机物质形成化合物的情况。
复合结构是指在无机物质基质中包含有机物质,或在有机物质基质中包含无机物质并借此形成复合物的情况,还包含有机物质以及无机物质以50:50彼此分散的形态。
但是,伴随着现有的有机无机混合珠粒的变形率的增加,压缩强度呈现出在变形率较宽的区间降低之后再重新增加的特性,而因为如上所述的特性,在对电极进行挤压的过程中,导电粒子的抵抗力会伴随着力量的增加而变弱,从而进一步导致对上/下部的电极进行连接的效率降低的问题。
先行技术文献
专利文献
日本注册专利第JP6049461号。
发明内容
本发明的实施例旨在解决如上所述的现有问题,本发明的实施例所要达成的技术课题在于提供一种可以支撑导电粒子轻易地穿透电极的氧化膜并与其连接的高强度珠粒。
尤其是,提供一种因为初期连接电阻值较低且高温/高湿可靠性测试之后的电阻增加较少,因此其可靠性优秀的导电粒子、各向异性导电材料以及连接结构体。
此外,提供一种因为不会在珠粒表面发生水分散以及凝聚,因此可以轻易地形成导电层的导电粒子用高强度珠粒。
本发明之一实施例的特征在于,作为至少两种以上的硅烷单体的聚合物珠粒,如果假定在所述珠粒的粒径变更为10%、20%、30%、40%时的压缩弹性率分别为K10、K20、K30、K40,则其关系为K10<K20<K30<K40。
本发明之一实施例的特征在于,作为高强度珠粒,如果假定在向所述珠粒施加外力时发生变形的变形率(%)为X,所述变形率为X时的压缩强度为Y,在所述变形率为0<X≤40的范围内,在所述Y达到最小值时的压缩强度为Y1,在所述Y1下的变形率为X1,在X为5%时的压缩强度为Y(X=5),则所述X1为X1≤20且Y1/Y(X=5)>0.8。
本发明之一实施例的特征在于,作为包括:至少两种以上的硅烷单体的聚合物珠粒主体;以及,
配备于所述珠粒主体上的亲水性有机层;的珠粒,
在通过将所述珠粒分散到水中而进行分散处理的溶液放置一分钟之后采集距离水表面2cm深度的溶液并利用浊度计(Nephelometer)进行测定的浊度为100NTU以上。
本发明的另一方面,提供一种包含如上所述的珠粒以及配备于所述珠粒表面上的导电层的导电粒子。
此时,所述导电层利用从由Ni、Sn、Ag、Cu、Pd、Zn、W、P、B以及Au构成的组中选择的一种或两种以上的合金构成为宜。
此时,在所述导电层的表面还包含绝缘层或绝缘粒子为宜。
此时,在所述导电层的最外廓利用疏水性防锈剂进行防锈处理为宜。
本发明的另一方面提供一种包含利用所述珠粒的导电粒子的各向异性导电材料。本发明的另一方面提供一种包含利用所述珠粒的导电粒子的连接结构体。
适用本发明之实施例的高强度珠粒在受到外力作用时变形率分别增加10%、20%、30%、40%并借此增加其强度值,从而与现有的高强度粒子相比可以更加轻易地穿透电极的氧化膜。
适用本发明之实施例的高强度珠粒被设计成可以对在受到外力作用时因为外力而导致的高强度珠粒的压缩强度以及变形率进行控制,从而与现有的高强度粒子相比可以更加轻易地穿透电极的氧化膜。
适用本发明之实施例的导电粒子可以制造出初期电阻较低且经过高温/高湿可靠性测试之后的电阻增加较少的各向异性导电材料以及连接结构体。
适用本发明之实施例的珠粒由硅烷聚合物构成且在表面包含亲水性有机层,因此在具有高强度的同时还可以实现水分散,而且在干燥之后不会发生凝聚,从而可以提供易于形成镀金层的珠粒。
适用本发明之实施例的珠粒的强度值有所增加,即珠粒的强度较强,从而与现有的高强度粒子相比可以更加轻易地穿透电极的氧化膜。
适用本发明之实施例的采用利用高强度珠粒的导电粒子的导电材料以及连接结构体可以提供稳定的连接效果。
附图说明
图1是在对适用本发明之实施例2-3的珠粒进行压缩时,将珠粒的变形量作为x轴并将通过公式3确定的根据珠粒变形量的压缩强度作为y轴,利用mini-tab 17绘制出的拟合线图表。
具体实施方式
在接下来对本发明进行详细的说明之前需要理解的是,在本说明书中所使用的术语只是为了对特定的实施例进行记述,并不是为了对本发明的范围进行限定,本发明的范围应仅通过所附的权利要求书的范围做出限定。除非另有明确的记载,否则在本说明书中使用的所有技术术语以及科学术语的含义与掌握一般知识的人员所通常理解的含义相同。
在整个本说明书以及权利要求书中,除非另有明确的记载,否则术语包含(comprise、compises、comprising)是指包含所提及的物件、步骤或一系列的物件以及步骤,但并不是指排除任意其他物件、步骤或一系列物件或一系列步骤。
此外,除非另有明确的相反记载,否则适用本发明的多个实施例可以与其他某一些实施例结合。记载为较佳或有利的某一个特征,也可以与记载为较佳或有利的其他某一个特征以及某一些特征结合。接下来,将参阅附图对本发明的实施例及其效果进行详细的说明。
<本发明之第1方面的第1模式>
在本发明的第1方面,提供一种高强度珠粒及其制造方法。通常来讲,导电粒子是在包含于各向异性导电材料的状态下受到加热挤压,而在受到挤压时导电粒子的大小将发生变形并以突起穿透电极的方式在电极之间进行电性连接。
此时,导电粒子内部的珠粒的大小也发生变形且其压缩强度也将发生变形,通常会呈现出初期减小之后重新增加的倾向。
在呈现出高强度珠粒的初期压缩强度减小的变形的变形率中,设计成导电粒子发生初期接触,而在压缩强度增加的变形率中,设计成借助于导电粒子的导电层或突起穿透氧化膜的方式为宜。
换言之,电极或突起的强度对于穿透氧化膜显得很重要,但是根据珠粒推动突起时的变形量来设计压缩强度显得更为重要。
因此,在考虑到使用高强度珠粒的电极间的间隙和导电粒子以及突起的大小的前提下,如果假定在通过向珠粒施加外力而使得珠粒发生压缩变形并借此使其粒径变更为10%、20%、30%、40%、50%、60%时的各个点上的压缩强度分别为K10、K20、K30、K40、K50、K60,则至少使其具有K10<K20<K30<K40的关系为宜。
这表明,在珠粒发生压缩变形的初期,珠粒的压缩强度只会轻微下降或下降区间较小,因此在区间内整体来讲在粒径变更为10%、20%、30%、40%的变形量下测定到的压缩强度维持持续的增加状态。
这与现有的高强度珠粒伴随着变形率的增加其压缩强度显著下降或下降区间较大的情况截然不同。即,本发明的高强度珠粒在对电极进行挤压的过程中伴随着外力的增加可以持续地维持珠粒的抵抗力,从而使得突起或导电层轻易地穿透电极。
其中,K10的值为4,000以上,K20的值为4,400以上,K30的值为5,400N/mm2以上,K40的值为6,700N/mm2以上为宜。
此时,可以以珠粒的材料包含至少两种以上的硅烷单体的有机硅烷聚合物的方式制造。
有机硅烷聚合物为对必不可少地包含至少一个具有碳双键结合的单体的两种以上的硅烷进行聚合的聚合物为宜。
作为具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用如乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷以及对苯乙烯基三甲氧基硅烷等具有乙烯基的单体,也可以使用如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及3-甲基丙烯酰氧基乙氧基丙基三甲氧基硅烷等具有丙烯酰基的单体。
此外,作为不具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
具有碳双键结合的硅烷单体越多就越有利于后续的有机层的形成,从而仅通过具有碳双键结合的硅烷单体就可以形成聚合物,而且为了根据珠粒的用途赋予适当的厚度或亲水性,还可以包含不具有碳双键结合的硅烷。因此,相对于具有碳双键结合的硅烷单体100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷单体120重量份以下,较佳地包含110重量份以下为宜。
此外,在所述珠粒都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,包含具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体为宜,这是因为通过使得所合成的粒子表面包含较多的双键结合,可以通过向所述表面添加有机单体而借助于双键结合的自由基聚合轻易地形成亲水性有机层。
在所述珠粒都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,对于具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体,相对于具有乙烯基的硅烷单体100重量份,包含具有丙烯酰基的硅烷单体70重量份至125重量份为宜。
在超出如上所述的范围的情况下,很难对满足K10<K20<K30<K40的关系所需要的反应条件即温度和时间进行调整。
此外,在珠粒上还可以配备有机层。有机层是利用与珠粒表面末端的具有双键结合的碳进行结合的有机单体形成,而且有机层具有亲水性。所形成的有机层不仅可以起到防止合成的珠粒在干燥之后发生凝聚且在水分散时改善分散性的作用,还可以使得镀金变得更加容易。
此时可以使用的有机单体为具有亲水性基团的乙烯基(Vinyl)类,而所述亲水性基团可以以如丙烯酸基、胺基等为例。
例如,所述具有丙烯酸基的乙烯基类,包括如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(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、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯以及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等,而作为所述具有胺基的乙烯基类,可以使用如芳基胺、N-乙烯基-2-丙烯-1-胺以及3-丁烯-1-胺。
此时,有机层的厚度以0.05μm至0.2μm的高度配备为宜。在超出所述范围的情况下,可能会导致压缩强度降低的问题,而在不足所述范围的情况下,可能会导致难以形成有机层且无法呈现出足够的亲水性的问题。
此外,在珠粒中还可以包含无机纳米粒子。作为无机纳米粒子,可以使用包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2在内的氧化物和包括AlN、Si3N4、TiN、BaN在内的氮化物以及包括WC、TiC、SiC在内的碳化物等。所添加的无机纳米粒子可以在珠粒的合成过程中分散到珠粒内部,从而合成出经过强化的高强度珠粒。
高强度珠粒的大小并不受到特殊的限定,但是在考虑到一般的电极形态以及表面粗糙度的情况下,较佳地为6μm以下,更较佳地为1.5μm至5μm,更更较佳地为2.5~4.5μm。
这是因为采用利用导电粒子制造出的各向异性导电材料的位置会因为电极间隙而受到限制。所述珠粒的大小在包含有机层或还包含无机纳米粒子的情况下也相同。
所述珠粒的大小在包含有机层或还包含无机纳米粒子的情况下也相同。
所述高强度珠粒的制造方法,包括聚合步骤、分级步骤以及热处理步骤。
聚合步骤是对不同种类的有机硅烷单体进行聚合的步骤,此时相对于具有碳双键结合的硅烷单体100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷单体120重量份以下为宜。
分级步骤是将在聚合步骤中聚合的珠粒根据大小进行分级的步骤,但是在聚合均匀的情况下或允许粒子大小不均匀的用途的情况下可以省略分级步骤。
热处理步骤是对珠粒进行干燥以及热处理的步骤,热处理温度可以为200至700摄氏度,较佳地为350至650摄氏度、350摄氏度至600摄氏度为宜。
在珠粒上形成有机层的情况下,在所述聚合步骤之后,还包括通过注入有机单体而在所述珠粒上形成有机层的有机层形成步骤。
<本发明之第1方面的第2模式>
在本发明的第1方面,提供一种高强度珠粒及其制造方法。
通常来讲,导电粒子是在包含于各向异性导电材料的状态下受到加热挤压,而在受到挤压时导电粒子的大小将发生变形并以突起穿透电极的方式在电极之间进行电性连接。此时,电极间的间隙可能会根据所使用的粒子的大小而发生变化,但是通常为3μm~20μm左右。
此时,导电粒子内部的珠粒的大小也发生变形且其压缩强度也将发生变形,通常会呈现出初期减小之后重新增加的倾向。
在呈现出高强度珠粒的初期压缩强度减小的变形的区间中,设计成导电粒子发生初期接触的区域,而在呈现出压缩强度增加的变形的区间中,设计成呈现出借助于导电粒子的导电层或突起穿透氧化膜的变形量的区间为宜。换言之,电极或突起的强度对于穿透氧化膜显得很重要,但是根据珠粒推动突起时的变形量的压缩强度的作用显得更为重要。
因此,在本发明中根据所制造的珠粒的变形量以及压缩强度值,利用mini-tab 17软件(minitab公司)将珠粒的变形量作为X轴并将根据珠粒变形量的压缩强度作为Y轴,绘制出了利用mini-tab 17制成的拟合线图表。
其中,Y为X的三次函数,X为珠粒的变形率,而Y为根据变形率的压缩强度值。此外,X的三次项的系数为负,会依次出现极大值(local maximum)以及极小值(local minimum),其中极大值(local maximum)会出现在X为0至40的范围内,而极小值(local minimum)会出现在X超出40的范围内。
此时,如果将X的变形范围设定为0~40,则有意义的拐点为极大值(localmaximum),而极小值(local minimum)无意义。即,在极大值(local maximum)上的X的值即X1以及在X1上的压缩强度Y1为有意义的值,而在极小值(local minimum)上的X的值即X2以及在X2上的压缩强度Y2为无意义的值。
极大值(local maximum)的物理意义是在向珠粒施加外力时压缩强度从减小转换为增加的点,是指在变形率为40%以下的范围内压缩强度最小的点。
因此,在考虑到使用高强度珠粒的电极间间隙和导电粒子以及突起的大小的情况下,使得Y1之前的压缩强度减小而Y1之后的压缩强度增加为宜,而且设计成Y1在初期20%变形量以内的区间形成为宜。
这表明在施加外力时,在发生初期压缩强度的减小之后变形率超过20%之前将重新转换成增加状态,这在高强度珠粒的设计上具有非常重要的意义。
换言之,这表明在超过20%的范围内将在导电粒子过度变形的状态下使得导电粒子的突起穿透进入电极的氧化膜,此时会因为过度的变形而导致与氧化膜电极的接触面的增加,从而因为实际作用压力的降低而出现效率减半的现象。
此外,与呈现出初期5%变形量的区间上的压缩强度相比,如果在呈现出高强度珠粒的20%以内的变形量的区间上的压缩强度与呈现出初期5%变形量的区间相比显著降低,则在突起穿透电极的过程中会导致珠粒的严重变形,因此即使是在突起的强度较高的情况下也可能会发生突起无法有效地穿透电极的氧化膜的现象。
因此,设计成与珠粒的初期5%变形时的压缩强度相比代表最低点的压缩强度不会呈现出20%以上的差异为宜。即,如果假定在所述Y1上的变形率为X1,满足0.8<Y1/Y(X=5)为宜。接下来,将X为a时的Y的值表示为Y(X=a)。
这表示与5%变形率时的压缩强度Y(X=5)相比的最小的压缩强度Y1的比例为0.8以上。
即,是指与Y(X=5)的压缩强度相比的最低点的压缩强度为80%以上,只有在导电粒子的变形不大的范围内的压缩强度值不会发生明显降低,才可以确保导电层或突起轻易地穿透氧化膜。
综上所述,如果假定在向珠粒施加外力时发生变形的变形率(%)为X,所述变形率为X时的压缩强度为Y,在所述变形率为0<X≤40的范围内,在所述Y达到最小值时的压缩强度为Y1,在所述Y1下的变形率为X1,则设计成所述X1为X1≤20且0.8<Y1/Y(X=5)为宜。
在如上所述的情况下,珠粒应设计成在0<X≤40的范围内不会被破坏,此外,如果假定在所述X为10时的Y的值为Y(X=10),在所述X为20时的Y的值为Y(X=20),满足Y(X=10)<Y(X=20)的关系为宜。
此外,为了维持珠粒的高强度,维持与第1模式相同的Y(X=10)<Y(X=20)<Y(X=30)<Y(X=40)的条件为宜。
在满足所述强度的情况下,高强度珠粒的材料并不受到特殊的限定。例如,可以使用一般树脂珠粒或有机/无机混合粒子。
作为树脂珠粒,可以使用利用由如聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类等单体或所述之改性单体或由所述单体混合而成的单体通过晶种聚合、分散聚合、悬浊聚合以及乳化聚合等方法聚合而得的共聚物。
此外,作为有机/无机混合离子,可以使用同时包含有机物以及无机物的核-壳结构、化合结构以及复合结构的珠粒。在使用所述核壳结构时,在核为有机的情况下壳为无机,而在核为无机的情况下壳为有机。所使用的有机可以是所述单体或所述改性单体或混合单体,而无机可以是氧化物-SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2等,氮化物-AlN、Si3N4、TiN、BaN等,碳化物-WC、TiC、SiC等。作为形成核心的方法,可以使用如化学涂布法、Sol-Gel(溶胶-凝胶)法、Spray Coating(喷涂)法、CVD(化学蒸镀法)、PVD(物理蒸镀法)、镀金法等。此外,也可以采用无机粒子分散到有机基质(matrix)内的形态,还可以采用有机粒子分散到无机基质(matrix)的形态以及有机/无机以50:50相互分散的形态。
作为一实施例,可以使用两种以上的有机硅烷的单体的聚合物。
有机硅烷聚合物为对必不可少地包含至少一个具有碳双键结合的单体的两种以上的硅烷进行聚合的聚合物为宜。
作为具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用如乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷以及对苯乙烯基三甲氧基硅烷等具有乙烯基的单体,也可以使用如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及3-甲基丙烯酰氧基乙氧基丙基三甲氧基硅烷等具有丙烯酰基的单体。
此外,作为不具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
具有碳双键结合的硅烷单体越多就越有利于后续的有机层的形成,从而仅通过具有碳双键结合的硅烷单体就可以形成聚合物,而且为了根据珠粒的用途赋予适当的厚度或亲水性,还可以包含不具有碳双键结合的硅烷。因此,相对于具有碳双键结合的硅烷单体100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷单体120重量份以下,较佳地包含110重量份以下为宜。
此外,在所述珠粒都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,包含具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体为宜,这是因为通过使得所合成的粒子表面包含较多的双键结合,可以通过向所述表面添加有机单体而借助于双键结合的自由基聚合轻易地形成亲水性有机层。
在所述珠粒都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,对于具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体,相对于具有乙烯基的硅烷单体100重量份,包含具有丙烯酰基的硅烷单体70重量份至125重量份为宜。
此外,在高强度珠粒上还可以配备有机层。有机层是利用与珠粒表面末端的具有双键结合的碳进行结合的有机单体形成,而且有机层具有亲水性。所形成的有机层不仅可以起到防止合成的珠粒在干燥之后发生凝聚且在水分散时改善分散性的作用,还可以使得镀金变得更加容易。
此时可以使用的有机单体为具有亲水性基团的乙烯基(Vinyl)类,而所述亲水性基团可以以如丙烯酸基、胺基等为例。
例如,所述具有丙烯酸基的乙烯基类,包括如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(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、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯以及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等,而作为所述具有胺基的乙烯基类,可以使用如芳基胺、N-乙烯基-2-丙烯-1-胺以及3-丁烯-1-胺。
此时,有机层的厚度以0.05μm至0.2μm的高度配备为宜。在超出所述范围的情况下,可能会导致压缩强度降低以及产生大量的小粒子的问题,而在不足所述范围的情况下,可能会导致难以形成有机层或发生珠粒之间的凝聚且无法呈现出足够的亲水性的问题。
此外,在高强度珠粒中还可以包含无机纳米粒子。作为无机纳米粒子,可以使用包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2在内的氧化物和包括AlN、Si3N4、TiN、BaN在内的氮化物以及包括WC、TiC、SiC在内的碳化物等。所添加的无机纳米粒子可以在珠粒的合成过程中分散到珠粒内部,从而合成出经过强化的高强度珠粒。
高强度珠粒的大小并不受到特殊的限定,但是在考虑到一般的电极形态以及表面粗糙度的情况下,较佳地为6μm以下,更较佳地为1.5μm至5μm,更更较佳地为2.5~4.5μm。
这是因为采用利用导电粒子制造出的各向异性导电材料的位置会因为电极间隙而受到限制。所述珠粒的大小在包含有机层或还包含无机纳米粒子的情况下也相同。
所述高强度珠粒的制造方法,包括聚合步骤、分级步骤以及热处理步骤。
聚合步骤是对不同种类的有机硅烷单体进行聚合的步骤,此时相对于具有碳双键结合的硅烷单体100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷120重量份以下,较佳地包含110重量份以下为宜。
分级步骤是将在聚合步骤中聚合的珠粒根据大小进行分级的步骤,但是在聚合均匀的情况下或允许粒子大小不均匀的用途的情况下可以省略分级步骤。
热处理步骤是对珠粒进行干燥且为了表现出物性而进行热处理的步骤,热处理温度可以为200至700摄氏度,较佳地为350至650摄氏度、350摄氏度至600摄氏度为宜。
在珠粒上形成有机层的情况下,在所述聚合步骤之后,还包括通过注入有机单体而在所述珠粒上形成有机层的有机层形成步骤。
<本发明之第1方面的第3模式>
在本发明的第1方面,提供一种高强度珠粒及其制造方法。导电粒子用珠粒包括珠粒主体以及有机层。
珠粒主体包括有机硅烷的单体的聚合物,如果假定在通过向珠粒施加外力而使得珠粒发生压缩变形并借此使其粒径变更为10%时的压缩弹性率分别为K10,则为K10达到4,000N/mm2以上的高强度珠粒。
此时,有机硅烷聚合物为对必不可少地包含至少一个具有碳双键结合的单体的两种以上的硅烷进行聚合的聚合物为宜。
作为具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用如乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)、乙烯基三乙氧基硅烷以及对苯乙烯基三甲氧基硅烷等具有乙烯基的单体,也可以使用如3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷以及3-甲基丙烯酰氧基乙氧基丙基三甲氧基硅烷等具有丙烯酰基的单体。
此外,作为不具有碳双键结合的有机硅烷单体,可以使用甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙烯基硅烷、甲基三乙烯基硅烷、四乙烯基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷以及3-氨基丙基三乙氧基硅烷等。
具有碳双键结合的硅烷单体越多就越有利于后续的有机层的形成,从而仅通过具有碳双键结合的硅烷单体就可以形成聚合物,而且为了根据珠粒的用途赋予适当的厚度或亲水性,还可以包含不具有碳双键结合的硅烷。因此,相对于具有碳双键结合的硅烷100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷120重量份以下,较佳地包含110重量份以下为宜。
在所述珠粒都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,包含具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体为宜,这是因为通过使得所合成的粒子表面包含较多的双键结合,可以通过向所述表面添加有机单体而借助于双键结合的自由基聚合轻易地形成亲水性有机层。
在所述珠粒主体都是由具有碳双键结合的硅烷单体的聚合物构成时,对于具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体,相对于具有乙烯基的硅烷单体100重量份,包含具有丙烯酰基的硅烷单体70重量份至125重量份为宜。
此时,如果假定在通过向珠粒主体按照如所述第1模式中公开的方式施加外力而使得珠粒发生压缩变形并借此使其粒径变更为10%、20%、30%、40%时的压缩强度分别为K10、K20、K30、K40,则使其具有K10<K20<K30<K40的关系为宜。
在呈现出高强度珠粒主体的初期压缩强度减小的变形的变形率中,设计成导电粒子发生初期接触,而在压缩强度增加的变形率中,设计成借助于导电粒子的导电层或突起穿透氧化膜的方式为宜,
通过所述关系,本发明的高强度珠粒在对电极进行挤压的过程中伴随着外力的增加可以持续地维持珠粒的抵抗力,从而使得突起或导电层轻易地穿透电极。
具体来讲,导电粒子是在包含于各向异性导电材料的状态下受到加热挤压,而在受到挤压时导电粒子的大小将发生变形并以突起穿透电极的方式在电极之间进行电性连接。电极间的间隙可能会根据所使用的粒子的大小而发生变化,但是通常为3μm~20μm左右。
此时,导电粒子内部的珠粒主体的大小也发生变形且其压缩强度也将发生变形,通常会呈现出初期减小之后重新增加的倾向。
因此,在呈现出高强度珠粒的初期压缩强度减小的变形的变形率中,设计成导电粒子发生初期接触,而在压缩强度增加的变形率中,设计成借助于导电粒子的导电层或突起穿透氧化膜的方式为宜。
换言之,电极或突起的强度对于穿透氧化膜显得很重要,但是根据珠粒推动突起时的变形量的压缩强度的作用显得更为重要。
因此,如果假定在通过向珠粒主体施加外力而使得珠粒发生压缩变形并借此使其粒径变更为10%、20%、30%、40%、50%、60%时的各个点上的压缩强度分别为K10、K20、K30、K40、K50、K60,在考虑到使用高强度珠粒的电极间的间隙和导电粒子以及突起的大小的前提下,则至少使其具有K10<K20<K30<K40的关系为宜。
这表明,在珠粒主体发生压缩变形时,珠粒主体的压缩强度只会轻微下降或下降区间较小,因此在区间内整体来讲在粒径变更为10%、20%、30%、40%的变形量下测定到的压缩强度维持增加状态。
这与现有的高强度珠粒伴随着变形率的增加其压缩强度显著下降或下降区间较大的情况截然不同。
此外,更较佳地如果假定在按照如第2模式中的方式向所述珠粒主体施加外力时发生变形的变形率(%)为X,所述变形率为X时的压缩强度为Y,在所述变形率为0<X≤40的范围内,在所述Y达到最小值时的压缩强度为Y1,在所述Y1下的变形率为X1,在X为5%时的压缩强度为Y(X=5),可以使用所述X1为X1≤20且Y1/Y(X=5)>0.8的高强度珠粒主体。
此外,在珠粒主体上还可以配备有机层。有机层是利用与珠粒表面末端的具有双键结合的碳进行结合的有机单体形成,而且有机层具有亲水性。所形成的有机层不仅可以起到防止合成的珠粒在干燥之后发生凝聚且在水分散时改善分散性的作用,还可以使得镀金变得更加容易。
此时可以使用的有机单体为具有亲水性基团的乙烯基(Vinyl)类,而所述亲水性基团可以以如丙烯酸基、胺基等为例。
例如,所述具有丙烯酸基的乙烯基类,包括如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(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、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯以及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等,而作为所述具有胺基的乙烯基类,可以使用如芳基胺、N-乙烯基-2-丙烯-1-胺以及3-丁烯-1-胺。
此时,有机层的厚度以0.05μm至0.2μm的高度配备为宜。在超出所述范围的情况下,可能会导致压缩强度降低以及产生大量的小粒子的问题,而在不足所述范围的情况下,可能会导致难以形成有机层或发生珠粒之间的凝聚且无法呈现出足够的亲水性的问题。
此外,在珠粒主体中还可以包含无机纳米粒子。作为无机纳米粒子,可以使用包括SiO2、TiO2、Al2O3、ZrO2在内的氧化物和包括AlN、Si3N4、TiN、BaN在内的氮化物以及包括WC、TiC、SiC在内的碳化物等。所添加的无机纳米粒子可以在珠粒的合成过程中分散到珠粒内部,从而合成出经过强化的高强度珠粒。
高强度珠粒的大小并不受到特殊的限定,但是在考虑到一般的电极形态以及表面粗糙度的情况下,较佳地为6μm以下,更较佳地为1.5μm至5μm,更更较佳地为2.5~4.5μm。
这是因为采用利用导电粒子制造出的各向异性导电材料的位置会因为电极间隙而受到限制。所述珠粒的大小在包含有机层或还包含无机纳米粒子的情况下也相同。
所述高强度珠粒的制造方法,包括聚合步骤、分级步骤以及热处理步骤。
聚合步骤是对不同种类的有机硅烷单体进行聚合的步骤,此时相对于具有碳双键结合的硅烷单体100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷单体120重量份以下,更较佳地包含110重量份以下为宜。
分级步骤是将在聚合步骤中聚合的珠粒主体根据大小进行分级的步骤,但是在聚合均匀的情况下或允许粒子大小不均匀的用途的情况下可以省略分级步骤。
热处理步骤是对珠粒主体进行干燥以及热处理的步骤,热处理温度可以为200至700,较佳地为350至650摄氏度、350摄氏度至600摄氏度为宜。
在珠粒主体上形成有机层的情况下,在所述聚合步骤之后,还包括通过注入有机单体而在所述珠粒主体上形成有机层的有机层形成步骤。
<本发明的第2方面>
在本发明的第2方面,提供一种导电粒子及其制造方法。导电粒子包括所述第1方面的珠粒以及配备于珠粒表面上的导电层。
此外,在导电粒子的表面上的导电层中,可以根据用途选择性地配备或不配备突起。
导电粒子为通过包含于电极之间而对所述电极进行电性连接的导电性粒子,所述电极中的至少一个在表面配备有氧化膜。
导电层可以由构成基底的第一元素,以及从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt构成的组中选择的至少一个以上的第二元素或由多个第二元素构成的合金构成。
例如,导电粒子的导电层可以在Ni基底上利用P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co、Pt等元素中的一种或多种构成。此时,导电层构成一个层,但是在内部由具有除Ni之外的各个元素的浓度变化的一个层构成。此时,导电层具有多晶结构为宜。此外,作为另一实例,也可以使用铜-锌、铜-锡以及铜-锌-锡的合金。
导电粒子的导电层的厚度并不受到特殊的限定。根据所使用的电极以及驱动原理,为50至500nm为宜。例如,对于电压驱动方式的电子产品为50~200nm为宜,而对于电流驱动方式的电子产品为100~500nm为宜。更较佳地,在电压驱动时为80~150nm,而在电流驱动时为120~400nm为宜。这是因为在电压驱动时,在导电层的厚度为50nm以下的情况下可能会导致连接电阻变差的问题,而在200nm以上的情况下可能会在产品的性能以及价格方面变得不利。这是因为在电流驱动时,在120nm以下的情况下可能会因为电阻过高而导致发热损失较大的问题,而在500nm以上的情况下可能会在产品的性能以及价格方面变得不利。
当在导电层中配备突起时突起的形态并不受到特殊的限定,可以是如球形、椭圆形、多个粒子聚集构成群集的形态,而且突起可以与导电层同时镀金并一体化而视为是导电层的一部分。
突起的大小以及形状并不受到特殊的限定,其大小为50~500nm为宜。在突起的大小过小或过大的情况下,可能会导致破坏金属氧化层以及粘合剂树脂的效果变弱的问题,因此在考虑到主要使用的电极的间隙的情况下,突起的大小较佳地为100~300nm。所制造出的导电粒子的突起的大小,可以根据场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)照片利用最外壳的最高点同心圆(DH)以及最低点同心圆(DL)按照下述公式求出。突起大小=(DH-DL)/2。
适用本发明之实施例的导电粒子的导电层由一个层构成,其形成方法并不受到特殊的限定,但是通过在向珠粒的表面赋予催化剂物质之后借助于无电解镀金方式形成导电层以及突起为宜。此时,导电层包含如上所述的Ni、P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt中的至少两个以上的元素,而为了形成在层内具有元素的浓度梯度的一个层,在对无电解镀金中的元素浓度进行变更的同时进行多阶段投入为宜。
可选地,在导电粒子的导电层上可以包含如金、银、铂以及钯等贵金属层。这是因为贵金属层可以提升导电粒子的导电度并实现防氧化效果。贵金属层的形成方法并不受到特殊的限定,可以使用一般的溅镀、镀金以及蒸镀等目前公知的技术。
此外,可选地,在适用本发明之实施例的导电粒子最外廓可以配备绝缘层。电子产品的小型化以及集成度越高,其电极之间的间距就越小,因此在最外廓没有绝缘粒子的情况下,可能会导致与相邻电极电性连通的现象发生。
作为形成绝缘层的方法,包括如利用官能团将绝缘粒子化学粘合到导电粒子最外廓的方法以及在将绝缘溶液溶解到溶剂中之后通过喷射或沉积涂布的方法。
此外,对本发明的导电粒子的导电层进行防锈处理为宜。这是因为,防锈处理可以通过加大与水之间的接触角度而提升在高湿环境下的可靠性,而且可以降低因为杂质溶解于水中而导致的性能的下降。因此,作为防锈剂使用包括包含磷酸的磷酸酯类或其盐类、包含硅烷的烷氧基硅烷类、具有硫醇的烷基硫醇类以及具有硫化物的二烷基二硫化物类等在内的疏水性防锈剂为宜。可以采用在将防锈剂溶解于溶剂之后进行沉积以及喷射等的方法。
适用本发明之第2方面的导电粒子的制造方法,可以包括高强度珠粒制造步骤S1、催化剂处理步骤S2、导电层形成步骤S3、防锈步骤S4以及绝缘处理步骤S5,其中,可以选择性地包括防锈步骤S4以及绝缘处理步骤S5。
珠粒制造步骤是通过对硅烷类单体进行聚合交联而制造珠粒的步骤,如第1方面中的说明,是制造高强度用珠粒的步骤。即,在对硅烷类单体进行聚合之后形成有机层的情况下,通过投入有机单体进行交联而在珠粒表面形成具有有机层的硅烷类聚合物珠粒。对所合成的珠粒进行分级之后进行干燥,然后通过进行热处理而获得珠粒。此时,热处理温度可以为200至700摄氏度,较佳地为350至650摄氏度、350摄氏度至600摄氏度为宜。
催化剂处理步骤是对所制造出的珠粒的表面进行洗涤并通过在珠粒表面粘附无电解镀金催化剂而进行活性化的步骤。此时所使用的镀金催化剂,只要可以提供相同的效果,也可以替代成粘附具有催化剂特性的非常小的催化剂粒子的方式。
具体来讲,在催化剂处理步骤中,在对珠粒进行表面活性剂处理之后利用对无电解镀金催化剂进行敏化处理的公知的多种方法进行前处理,接下来通过将经过敏化处理的珠粒投入到包含无电解金属镀金催化剂的前驱体的溶液中而执行活性化处理。
通过将按照如上所述的方式进行活性化处理的珠粒投入到包含强酸的溶液中并在常温下进行搅拌而执行加速处理,可以获取到用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
接下来,导电层形成步骤S3,包括珠粒分散步骤S3a以及具有突起的导电层形成步骤S3b。
在珠粒分散步骤S3a中,通过将珠粒投入到镍基合金镀金液而进行分散。
镍基合金镀金液是通过依次溶解镍合金元素的前驱体、络合剂、乳酸、稳定剂以及表面活性剂并在确认其完全溶液化之后投入决定镀金层品质的pH调节剂,从而对所需要的溶液的pH进行调节的方式制造。此时,对pH进行调节时利用如NaOH或氨水或硫酸等将pH调节至5.5~6.5为宜,因为这有利于在后续说明的导电层形成步骤S3b中改善初期Ni还原反应中的珠粒与导电层的贴紧力以及分散性。在pH不足5.5的例如在pH为4以下的情况下,虽然贴紧力以及分散性较好但反应性却过低,因此可能会导致一部分粒子未被镀金的情况发生,而在pH超过6.5的过高的情况下,可能会因为Ni的异常析出而造成导电层表面的稀疏并进一步导致贴紧力以及分散性不良的问题。
在向所制造出的镀金液投入经过催化剂处理的高强度珠粒之后利用超声波均质机执行分散处理。
接下来,执行在经过分散处理的溶液内的高强度珠粒中形成导电层的处理S3b。
作为一实例,可以通过向所述经过分散处理的镀金液分次投入包括从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt构成的组中选择的至少一个以上的元素的前驱体的溶液的方式进行制造。
作为另一实例,可以在所述珠粒分散步骤S2a中向所述镍基合金镀金液投入从由P以及B中选择的一种以上的前驱体,而在所述具有突起的导电层形成步骤S3b中向所述经过分散处理的镀金液分次投入包括从Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co、Pt中选择的一种以上元素的前驱体的合金元素,从而形成具有突起的导电层。
此时,分次投入的合金元素可以以10~30分钟为间隔分成2~5次投入,也可以以15~25分钟为间隔分成2~4次投入。
此外,赋予温度上升条件为宜,因为这可以避免突起形成机制中的过度的异常析出,从而更有利于所需要的突起的形成。
选择性地执行的防锈步骤S4,可以通过将导电粒子投入到防锈剂溶液中的方式执行,但是并不限定于此。
作为所述防锈剂溶液,可以使用包括包含磷酸的磷酸酯类或其盐类、包含硅烷的烷氧基硅烷类、具有硫醇的烷基硫醇类、具有硫化物的二烷基二硫化物类等在内的疏水性防锈剂。作为所述疏水性防锈剂,可以使用包括MSC公司所销售的产品名为SG-1的产品在内的无电解镍防锈剂。
对于所述制造出的导电粒子,可以执行绝缘处理工程S5。绝缘方法并不受到特殊的限定。可以通过将绝缘粒子粘附到导电粒子表面的方式执行,也可以在导电粒子表面形成有机层。
通过如上所述的方式,可以制造出作为通过包含于电极之间而对所述电极进行电性连接的导电粒子,在所述电极中的至少一个的表面形成氧化膜,且所述导电粒子包括珠粒以及配备于所述珠粒表面上的具有凸起的导电层的导电粒子。
<本发明的第3方面>
在本发明的第3方面,提供一种各向异性导电材料。所述各向异性导电材料可以通过将所述第2方面的导电粒子分散到粘合剂树脂中的方式进行制造。
各向异性导电材料可以包括如各向异性导电浆料、各向异性导电膜以及各向异性导电板等。
所述树脂粘合剂并不受到特殊的限定。例如,可以使用如苯乙烯类、丙烯酸类以及醋酸乙烯类等乙烯类树脂,如聚烯烃类以及聚酰胺类等热可塑性树脂,如聚氨酯类以及环氧树脂类等硬化性树脂等。所述树脂可以单独使用或对两种以上复合使用。
在所述树脂中,也可以以聚合或硬化为目的单独或混合使用如过氧化苯甲酰(BPO,Benzoyl peroxide)等自由基引发剂或如三甲基苯甲酰二苯氧磷(TPO,Timethylbenzoyl phenylphosphinate)等光引发剂、如HX3941HP等环氧树脂潜伏性固化剂等。
此外,在各向异性导电材料粘合剂树脂中,还可以在不影响达成本发明之目的范围内添加其他物质。例如,可以添加如着色剂、软化剂、热稳定剂、光稳定剂、防氧化剂以及无机粒子等。
所述各向异性导电材料的制造方法并不受到特殊的限定。例如,可以通过将导电粒子均匀地分散到树脂粘合剂中而作为各向异性导电浆料使用,还可以通过薄薄地涂抹到离型纸上而作为各向异性膜使用。
<本发明的第4方面>
在本发明的第4方面,提供一种连接结构体。所述连接结构体利用所述第2方面的导电粒子或第3方面的各向异性导电材料对电路基板进行连接。
例如,智能手机的显示器半导体芯片与构成电路的玻璃基板的连接或本发明的连接结构体不会因为电路的连接不良或电阻的急剧增加而导致电路的错误工作。
【实施例】
<第1模式>
第1模式实施例1-1
1)珠粒的制造
通过向200g的去离子水投入1.2g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
为了对所述珠粒中间体与没有参与反应的溶液进行分离,在通过对所述珠粒中间体进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的珠粒中间体在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。
作为所述制造出的珠粒的平均直径,使用了利用粒度分析仪(Particle SizeAnalyzer,BECKMAN MULTISIZER Tm3)进行测定的众数(mode)值,此时所测定的珠粒的数量为75,000个。所述珠粒的平均直径为2.60μm。
2)珠粒外廓导电层的形成
①催化剂处理工程
在将25g的所述所制造出的珠粒投入到800g的去离子水以及1g的表面活性剂Triton X100溶液中之后利用超声波清洗器(bath)进行1小时的处理,从而执行去除存在于珠粒中的多余的未反应单体以及油脂成分的清洗以及脱脂工程。在所述清洗以及脱脂工程的最后,利用40℃的去离子水执行3次水洗工程。
将所述完成水洗工程的珠粒投入到600g的去离子水和2g的氢氟酸(HF)以及15g的硝酸的溶液中并在超声波清洗器(bath)中进行20分钟的处理而对珠粒进行蚀刻,接下来执行3次水洗工程。
对所述完成蚀刻工程的珠粒执行Pd催化剂处理。在将150g的氯化锡以及300g的35~37%盐酸溶解到600g的去离子水中之后投入所述经过清洗以及脱脂处理的珠粒,接下来通过在30℃条件下进行沉积以及搅拌而执行敏化处理,然后执行3次水洗。
在将经过敏化处理的珠粒投入到1g的氯化钯、200g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水中之后在40℃下进行1小时的活性化处理。在活性化处理之后执行3次水洗工程。
在将经过活性化处理的珠粒投入到100g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水溶液中之后在常温下进行10分钟的搅拌而执行加速化处理。在加速化处理之后执行3次水洗,从而获得用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
②镀金工程
在5L反应器中投入3500g的去离子水之后依次溶解作为Ni盐的300g的硫酸镍、作为络合剂的5g的醋酸钠以及2g的乳酸、作为稳定剂的0.001g的Pb-醋酸盐以及0.001g的硫代硫酸钠、作为表面活性剂的1g的PEG-1200和1.5g的PRG-400以及0.02g的Triton X100,从而制造出镀金液(a)。向所制造出的(a)溶液投入所述经过催化剂处理的珠粒之后利用超声波匀浆器(Homogeniser)进行10分钟的分散处理。在分散处理之后利用氨水将溶液的pH值调整至5.7-溶液(b)。
接下来在1L的烧杯中投入400g的去离子水之后溶解作为还原剂的380g的次磷酸钠以及作为稳定剂的0.0001g的硫代硫酸钠,从而制备出溶液(c)。
在将所述5L反应器(溶液(b))的温度维持在65℃的状态下利用定量泵以每分钟10g的量投入溶液(c),并在30分钟之内将反应器温度加热到75℃并维持所述温度。
在完成所述溶液(c)的投入之后维持30分钟,从而获得Ni镀金的导电粒子。
第1模式实施例1-2
在所述实施例1-1的基础上,将热处理条件变更为250℃/6小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为2.60μm。
第1模式实施例1-3
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为2.84μm。
第1模式实施例1-4
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为2.84μm。
第1模式实施例1-5
通过向200g的去离子水投入1.2g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对12g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及8.4g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b),剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为3.11μm。
第1模式实施例1-6
通过向200g的去离子水投入1.2g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及12.5g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b),剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为2.45μm。
第1模式实施例1-7
通过向200g的去离子水投入1.3g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
接下来,将2g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)溶解到10g的去离子水中之后添加到反应容器并升温至75摄氏度之后,添加将0.2g的过硫酸钾(KPS)溶解到5g的去离子水中的水溶液并执行10小时的反应。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述珠粒的平均直径为2.49μm。珠粒外廓导电层的形成是按照与所述实施例1-1相同的方法执行。
第1模式实施例1-8
1)珠粒的制造
通过向200g的去离子水投入1.2g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。中间体的粒子平均值为2.62μm。
接下来,将2g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)溶解到10g的去离子水中之后添加到反应容器并在添加1.0g的有机单体即二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene glycol dimathacrylate)并升温至75摄氏度之后,添加将0.2g的过硫酸钾(KPS)溶解到5g的去离子水中的水溶液并执行10小时的反应。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述中间体的平均直径为2.62μm,所述珠粒的平均直径为2.88μm。
2)珠粒外廓导电层的形成
①催化剂处理工程
在将25g的所述所制造出的珠粒投入到800g的去离子水以及1g的表面活性剂曲拉通(Triton)X100溶液中之后利用超声波清洗器(bath)进行1小时的处理,从而执行去除存在于珠粒中的多余的未反应单体以及油脂成分的清洗以及脱脂工程。在所述清洗以及脱脂工程的最后,利用40℃的去离子水执行3次水洗工程。
对珠粒执行Pd催化剂处理。在将150g的氯化锡以及300g的35~37%盐酸溶解到600g的去离子水中之后投入所述经过清洗以及脱脂处理的珠粒,接下来通过在30℃条件下进行沉积以及搅拌而执行敏化处理,然后执行3次水洗。
在将经过敏化处理的珠粒投入到1g的氯化钯、200g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水中之后在40℃下进行1小时的活性化处理。在活性化处理之后执行3次水洗工程。
在将经过活性化处理的珠粒投入到100g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水溶液中之后在常温下进行10分钟的搅拌而执行加速化处理。在加速化处理之后执行3次水洗,从而获得用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
②镀金工程
在5L反应器中投入3500g的去离子水之后依次溶解作为Ni盐的300g的硫酸镍、作为络合剂的5g的醋酸钠以及2g的乳酸、作为稳定剂的0.001g的Pb-醋酸盐以及0.001g的硫代硫酸钠、作为表面活性剂的1g的PEG-1200和1.5g的PRG-400以及0.02g的Triton X100,从而制造出镀金液(a)。向所制造出的(a)溶液投入所述经过催化剂处理的珠粒之后利用超声波匀浆器(Homogeniser)进行10分钟的分散处理。在分散处理之后利用氨水将溶液的pH值调整至5.7-溶液(b)。
接下来在1L的烧杯中投入400g的去离子水之后溶解作为还原剂的380g的次磷酸钠以及作为稳定剂的0.0001g的硫代硫酸钠,从而制备出溶液(c)。
在将所述5L反应器(溶液(b))的温度维持在65℃的状态下利用定量泵以每分钟10g的量投入溶液(c),并在30分钟之内将反应器温度加热到75℃并维持所述温度。
在完成所述溶液(c)的投入之后维持30分钟,从而获得Ni镀金的导电粒子。
第1模式实施例1-9
在所述实施例1-8的基础上,将氨水的量变更为1.3g并将有机硅烷单体变更为8g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及12g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.59μm,所述珠粒的平均直径为2.99μm。
第1模式实施例1-10
在所述实施例1-8的基础上,将氨水的量变更为1.4g并将有机单体变更为2g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,Trimethylolpropane trimethacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.15μm,所述珠粒的平均直径为2.39μm。
第1模式实施例1-11
在所述实施例1-8的基础上,将氨水的量变更为1.5g并将有机单体变更为2g的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA,1,6-Hexanediol diacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第1模式实施例1-12
在所述实施例1-11的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、350℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-11相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第1模式实施例1-13
在所述实施例1-11的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、450℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-11相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第1模式实施例1-14
在所述实施例1-8的基础上,将1.5g的二氧化硅纳米粒子(silica nanoparticle,silica nanoparticle 30wt%in DI Water,Particle size=5~15nm)与单体(monomer)混合溶液混合使用,剩余的工程按照与实施例1-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.65μm,所述珠粒的平均直径为2.91μm。
第1模式比较例1-1
在3L的玻璃烧杯中投入750g的单体三甲醇丙烷乙氧酯三丙烯酸酯(TMPETA,Trimethylolpropane ethoxylate triacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediol ethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。
在5L的聚丙烯(PP)烧杯中将500g的分散稳定剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)-30K以及表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(Solusol,Dioctylsulfosuccinate sodium salt)溶解到4,000g的去离子水,从而制备出第2溶液。
在将所述第1溶液以及第2溶液投入到50L的反应器中并投入41,000g的去离子水之后利用超声波匀浆器(Homogeniser,20kHz,600W)进行90分钟的处理,接下来在以120rpm旋转溶液的同时加温至85℃。在溶液达到85℃之后维持16小时进行聚合工程处理。
通过对经过聚合处理的珠粒进行过滤、洗涤、分级以及干燥工程而获得高强度珠粒。所述制造出的高强度珠粒的平均直径为2.46μm。
珠粒外廓导电层的形成是按照与实施例1-9相同的方法执行。
第1模式比较例1-2
在所述实施例1-1的基础上,变更为10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及6.5g的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例1-1相同的方法执行。此时,珠粒的平均粒径为2.80μm。
第1模式比较例1-3
在所述实施例1-1的基础上,只是没有执行热处理工程,剩余的工程按照相同的方法执行。
第1模式比较例1-4
在3L的玻璃烧杯中投入750g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene GlycolDimethacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediolethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例1-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为3.01μm。
第1模式比较例1-5
在3L的玻璃烧杯中投入750g的单体四甲氧基甲烷四丙烯酸酯(TMMT,Tetramethylol Methane Tetaacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediol ethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例1-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为2.98μm。
第1模式试验例1-1:压缩强度试验
压缩强度是指在对珠粒进行压缩时根据粒子的变形量的压缩强度值。即,在对珠粒进行压缩时的压缩力与变形量的关系可以通过下述公式1)表示。
【公式1】
其中,F为压缩变形%中的荷载值(kg),S为在%压缩变形中的压缩位移(mm),E为珠粒的压缩强度kgf/mm2),R为珠粒的半径(mm),δ为珠粒的泊松比。
此时,对K值即根据变形量的压缩强度进行定义,则可以表示为公式2。
【公式2】
其中,K为根据珠粒变形量的压缩强度。
因此,通过将公式2代入到公式1中,可以按照如公式3所示的方式计算出根据珠粒变形量的压缩强度值。
【公式3】
因此,在微型压缩测试仪(MCT;Micro Compress Tester,FISHERSCOPE HM2000)设备中利用单边长度为50μm的平面压头(Indenter),将压头的挤压速度设定为0.33mN/sec并将上升速度为10秒到达0.1mN的条件进行测定,所使用的最大力量被设定为粒子发生60%以上变形的力量。
利用此时所获得的实施例1-1至实施例1-14以及比较例1-1至1-5的珠粒的压缩位移以及当时的力量,通过所述公式3计算出根据变形量的压缩强度。根据变形量的压缩强度是以10%、20%、30%、40%、50%、60%单位进行计算,其结果分别如表1至表3所示。
【表1】
【表2】
【表3】
<第2模式>
第2模式实施例2-1
1)珠粒的制造
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的甲基三甲氧基硅烷(MTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
为了对所述珠粒中间体与没有参与反应的溶液进行分离,在通过对所述珠粒中间体进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的珠粒中间体在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。
作为所述制造出的珠粒的平均直径,使用了利用粒度分析仪(Particle SizeAnalyzer,BECKMAN MULTISIZER Tm3)的粒子的众数(mode)值,此时所测定的珠粒的数量为75,000个。所述珠粒的平均直径为2.84μm。
2)珠粒外廓导电层的形成
①催化剂处理工程
在将25g的所述所制造出的珠粒投入到800g的去离子水以及1g的表面活性剂曲拉通(Triton)X100溶液中之后利用超声波清洗器(bath)进行1小时的处理,从而执行去除存在于珠粒中的多余的未反应单体以及油脂成分的清洗以及脱脂工程。在所述清洗以及脱脂工程的最后,利用40℃的去离子水执行3次水洗工程。
将所述完成水洗工程的珠粒投入到600g的去离子水和2g的氢氟酸(HF)以及15g的硝酸的溶液中并在超声波清洗器(bath)中进行20分钟的处理而对珠粒进行蚀刻,接下来执行3次水洗工程。
对所述完成蚀刻工程的珠粒执行Pd催化剂处理。在将150g的氯化锡以及300g的35~37%盐酸溶解到600g的去离子水中之后投入所述经过清洗以及脱脂处理的珠粒,接下来通过在30℃条件下进行沉积以及搅拌而执行敏化处理,然后执行3次水洗。
在将经过敏化处理的珠粒投入到1g的氯化钯、200g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水中之后在40℃下进行1小时的活性化处理。在活性化处理之后执行3次水洗工程。
在将经过活性化处理的珠粒投入到100g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水溶液中之后在常温下进行10分钟的搅拌而执行加速化处理。在加速化处理之后执行3次水洗,从而获得用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
②镀金工程
在5L反应器中投入3500g的去离子水之后依次溶解作为Ni盐的300g的硫酸镍、作为络合剂的5g的醋酸钠以及2g的乳酸、作为稳定剂的0.001g的Pb-醋酸盐以及0.001g的硫代硫酸钠、作为表面活性剂的1g的PEG-1200和1.5g的PEG-400以及0.02g的Triton X100,从而制造出镀金液(a)。向所制造出的(a)溶液投入所述经过催化剂处理的珠粒之后利用超声波匀浆器(Homogeniser)进行10分钟的分散处理。在分散处理之后利用氨水将溶液的pH值调整至5.7-溶液(b)。
接下来在1L的烧杯中投入400g的去离子水之后溶解作为还原剂的380g的次磷酸钠以及作为稳定剂的0.0001g的硫代硫酸钠,从而制备出溶液(c)。
在将所述5L反应器(溶液(b))的温度维持在65℃的状态下利用定量泵以每分钟10g的量投入溶液(c),并在30分钟之内将反应器温度加热到75℃并维持所述温度。
在完成所述溶液(c)的投入之后维持30分钟,从而获得Ni镀金的导电粒子。所制造出的导电粒子的突起的大小,可以根据场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)照片利用最外壳的最高点同心圆(DH)以及最低点同心圆(DL)按照下述公式求出。
突起大小=(DH-DL)/2
所述制造出的导电粒子的突起大小为130nm。
第2模式实施例2-2
通过向200g的去离子水投入1.3g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
接下来,将2g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)溶解到10g的去离子水中之后添加到反应容器并升温至75摄氏度之后,添加将0.2g的过硫酸钾(KPS)溶解到5g的去离子水中的水溶液并执行10小时的反应。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述珠粒的平均直径为2.49μm。珠粒外廓导电层的形成是按照与所述实施例2-1相同的方法执行。镀金后的突起大小为108nm。
第2模式实施例2-3
1)珠粒的制造
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的甲基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。中间体的粒子平均值为2.62μm。
接下来,将2g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)溶解到10g的去离子水中之后添加到反应容器并在添加1.0g的有机单体即二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene glycol dimathacrylate)并升温至75摄氏度之后,添加将0.2g的过硫酸钾(KPS)溶解到5g的去离子水中的水溶液并执行10小时的反应。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述中间体的平均直径为2.62μm,所述珠粒的平均直径为2.88μm。
2)珠粒外廓导电层的形成
①催化剂处理工程
在将25g的所述所制造出的珠粒投入到800g的去离子水以及1g的表面活性剂Triton X100溶液中之后利用超声波清洗器(bath)进行1小时的处理,从而执行去除存在于珠粒中的多余的未反应单体以及油脂成分的清洗以及脱脂工程。在所述清洗以及脱脂工程的最后,利用40℃的去离子水执行3次水洗工程。
对珠粒执行Pd催化剂处理。在将150g的氯化锡以及300g的35~37%盐酸溶解到600g的去离子水中之后投入所述经过清洗以及脱脂处理的珠粒,接下来通过在30℃条件下进行沉积以及搅拌而执行敏化处理,然后执行3次水洗。
在将经过敏化处理的珠粒投入到1g的氯化钯、200g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水中之后在40℃下进行1小时的活性化处理。在活性化处理之后执行3次水洗工程。
在将经过活性化处理的珠粒投入到100g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水溶液中之后在常温下进行10分钟的搅拌而执行加速化处理。在加速化处理之后执行3次水洗,从而获得用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
②镀金工程
在5L反应器中投入3500g的去离子水之后依次溶解作为Ni盐的300g的硫酸镍、作为络合剂的5g的醋酸钠以及2g的乳酸、作为稳定剂的0.001g的Pb-醋酸盐以及0.001g的硫代硫酸钠、作为表面活性剂的1g的PEG-1200和1.5g的PRG-400以及0.02g的Triton X100,从而制造出镀金液(a)。向所制造出的(a)溶液投入所述经过催化剂处理的珠粒之后利用超声波匀浆器(Homogeniser)进行10分钟的分散处理。在分散处理之后利用氨水将溶液的pH值调整至5.7-溶液(b)。
接下来在1L的烧杯中投入400g的去离子水之后溶解作为还原剂的380g的次磷酸钠以及作为稳定剂的0.0001g的硫代硫酸钠,从而制备出溶液(c)。
在将所述5L反应器(溶液(b))的温度维持在65℃的状态下利用定量泵以每分钟10g的量投入溶液(c),并在30分钟之内将反应器温度加热到75℃并维持所述温度。
在完成所述溶液(c)的投入之后维持30分钟,从而获得Ni镀金的导电粒子。镀金后的突起大小为136nm。
第2模式实施例2-4
在所述实施例2-3的基础上,将氨水的量变更为1.3g并将有机硅烷单体变更为8g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及12g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例2-3相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.59μm,所述珠粒的平均直径为2.99μm。镀金后的突起大小为145nm。
第2模式实施例2-5
在所述实施例2-3的基础上,将氨水的量变更为1.4g并将有机单体变更为2g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,Trimethylolpropane trimethacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例2-3相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.15μm,所述珠粒的平均直径为2.39μm。镀金后的突起大小为122nm。
第2模式实施例2-6
在所述实施例2-3的基础上,将氨水的量变更为1.5g并将有机单体变更为2g的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA,1,6-Hexanediol diacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例2-3相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。镀金后的突起大小为105nm。
第2模式实施例2-7
在所述实施例2-6的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、350℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例2-6相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。镀金后的突起大小为108nm。
第2模式实施例2-8
在所述实施例2-6的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、450℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例2-6相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。镀金后的突起大小为104nm。
第2模式实施例2-9
在所述实施例2-3的基础上,将1.5g的二氧化硅纳米粒子(silica nanoparticle,silica nanoparticle 30wt%in DI Water,Particle size=5~15nm)与单体(monomer)混合溶液混合使用,剩余的工程按照与实施例2-3相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.65μm,所述珠粒的平均直径为2.91μm。镀金后的突起大小为158nm。
第2模式实施例2-10:各向异性导电材料的制造
在对2g的萘类环氧树脂HP4032D(DIC制造,商品名)、20g的苯氧树脂YP-50(TOTOHWASEONG制造,商品名)、25g的丙烯酸环氧树脂VR-60(昭和电工制造,商品名)、22g的热硬化剂HXA-3922HP(朝日化学制造,商品名)以及5g的环氧基硅烷偶联剂A-187(迈图制造,商品名)均匀混合之后,作为溶剂使用甲苯制备出固态成分为50%的搀合物。在将通过实施例以及比较例制造出的导电粒子以10%的搀合物重量比添加之后,利用公自转混合器以公转400rpm、自转150rpm的条件进行5分钟的混合,从而制造出各向异性导电浆料。在利用所述各向异性导电浆料在离型膜上制造出20μm厚度的膜之后,利用75℃热风干燥炉在大气中进行5分钟的干燥,从而最终制造出12μm厚度的各向异性导电膜。
第2模式实施例2-11:连接结构体的制造
作为适用于连接结构体的电极,制造出通过在玻璃基板上对铟锡氧化物(ITO,Indium Tin Oxide)进行蒸镀而形成透明电极的玻璃基板以及点击宽度为15μm、电极间隔为50μm的柔性印刷电路板(FPCB),而电极的图案(pattern)是在Au基材(base)上最终形成了Al膜。
在将通过所述试验例2-1制造出的各向异性导电膜裁切成3mm的宽度并利用宽度为1mm、长度为20mm的接合夹具在形成有铟锡氧化物(ITO)的玻璃基板上以0.2MPa、120℃、10秒的条件进行临时压接之后,放置柔性印刷电路板(FPCB)并以60MPa、200℃、20秒的条件进行接合,从而制造出连接结构体。
第2模式比较例2-1
在3L的玻璃烧杯中投入750g的聚苯乙烯(PS,Poly Styrene)以及750g的二乙烯基苯(DVB)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。
在5L的聚丙烯(PP)烧杯中将500g的分散稳定剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)-30K以及表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(Solusol,Dioctylsulfosuccinate sodium salt)溶解到4,000g的去离子水,从而制备出第2溶液。
在将所述第1溶液以及第2溶液投入到50L的反应器中并投入41,000g的去离子水之后利用超声波匀浆器(Homogeniser,20kHz,600W)进行90分钟的处理,接下来在以120rpm旋转溶液的同时加温至85℃。在溶液达到85℃之后维持16小时进行聚合工程处理。
通过对经过聚合处理的珠粒进行过滤、洗涤、分级以及干燥工程而获得珠粒。所述制造出的珠粒的平均直径为3.80μm。
珠粒外廓导电层的形成是按照与实施例2-3相同的方法执行。镀金后的突起大小为165nm。
第2模式比较例2-2
在3L的玻璃烧杯中投入750g的单体四甲氧基甲烷四丙烯酸酯(TMMT,Tetramethylol Methane Tetaacrylate)、50g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediol ethoxylate diacrylate)以及550g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例2-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为2.98μm。镀金后的突起大小为134nm。
第2模式比较例2-3
在3L的玻璃烧杯中投入750g的单体三甲醇丙烷乙氧酯三丙烯酸酯(TMPETA,Trimethylolpropane ethoxylate triacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediol ethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例2-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为2.46μm。镀金后的突起大小为95nm。
第2模式比较例2-4
在3L的玻璃烧杯中投入750g的单体四甲氧基甲烷四丙烯酸酯(TMMT,Tetramethylol Methane Tetaacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediol ethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例2-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为2.98μm。镀金后的突起大小为131nm。
第2模式比较例2-5:
在3L的玻璃烧杯中投入750g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene GlycolDimethacrylate)、40g的1,6-己二醇乙氧酸二丙烯酸酯(HDEDA,1,6-Hexanediolethoxylate diacrylate)以及750g的二乙烯基苯(DVB,Divinylbenzene)并投入5g的过氧化苯甲酰(BPO)之后在40kHz的超声波清洗器(bath)中进行10分钟的处理,从而制备出第1溶液。剩余的工程按照与所述比较例2-1相同的方法执行,从而制造出珠粒,而珠粒的大小为3.01μm。镀金后的突起大小为135nm。
第2模式试验例
第2模式试验例2-1:压缩强度试验
因为压缩强度试验方法与所述第一模式中的方法相同,所以在此将省略其详细的说明。
利用实施例2-1至实施例2-9以及比较例2-1至2-5的珠粒的压缩位移以及当时的力量,通过所述公式3计算出根据变形量的压缩强度。压缩强度值是对五个粒子进行测定并使用了其平均值,而根据变形量的压缩强度是以5%,10%,15%、20%、25%、30%、35%、40%单位进行计算,其结果分别如表4至表5所示。
此外,图1是在对适用本发明之实施例2-3的珠粒进行压缩时,将珠粒的变形量作为x轴并将通过所述公式3确定的根据珠粒变形量的压缩强度作为y轴,利用mini-tab 17绘制出的拟合线图表。
其中,Y为X的三次函数,X为珠粒的变形率,而Y为根据变形率的压缩强度值。此外,因为X的三次项的系数为负,因此会依次出现极大值(local maximum)以及极小值(localminimum),其中极大值(local maximum)会出现在X为0至40%的范围内,而极小值(localminimum)会出现在X超出40%的范围内。此时,因为本测定中的X的变形范围为0~40,因此有意义的拐点为极大值(local maximum),而极小值(local minimum)无意义。在极大值(local maximum)上的X的值即X1以及在X1上的压缩强度Y1为有意义的值,而在极小值(local minimum)上的X的值即X2以及在X2上的压缩强度Y2为无意义的值。
极大值(local maximum)的物理意义是在向珠粒施加外力时压缩强度从减小转换为增加的点,是指在变形范围内压缩强度最小的点。
因此,通过利用实施例2-1至2-9以及比较例1至5的珠粒对所述拟合线方程式进行一次微分而计算出了根据变形量的压缩强度和X1、X2、Y1以及Y2值,且其结果如表6至表7所示。
可以确认,本发明的实施例呈现出X1<20且0.8<Y(X1)/Y(X=5)的特征,但是比较例没有呈现出所述特征。此时,Y(X=5)是X为5时的压缩强度。
此外,R2值是表明拟合线公式有意义/无意义的值,在所述值超过80%将呈现出有意义的值。
第2模式试验例2-2:连接电阻测定
①初期连接电阻测定
利用所述连接结构体的柔性印刷电路板(FPCB)的电极对电阻进行了测定。电阻是利用ADCMT 6871E双探针数字万用表(Digital Multimeter 2probe)进行了测定。
②可靠性电阻测定
可靠性电阻是在85℃/85%湿度条件下放置100小时之后对电阻进行了测定。电阻是利用ADCMT 6871E Digital Multimeter2probe进行测定,其结果如表8所示。可以确认,呈现出X1<20且Y1/Y(X=5)>0.8的特征的本发明之实施例的初期连接电阻以及可靠性特性较为优秀,而比较例则呈现出较低的初期连接电阻以及可靠性特性。
初始连接电阻的判定标准如下所示。
OOO:小于等于2Ω
OO:大于2Ω小于等于3Ω
O:大于3Ω小于等于5Ω
X:大于5Ω
85℃/85%的100小时可靠性之后的连接电阻上升的判定标准如下所示。
OOO:上升小于等于2Ω
OO:上升大于2Ω小于等于4Ω
O:上升大于4Ω小于等于6Ω
X:上升大于6Ω
对其进行整理的结果如表8所示。
【表4】
【表5】
【表6】
【表7】
【表8】
<第3模式>
第3模式实施例3-1:
1)珠粒的制造
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的甲基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
接下来,将2g的聚乙烯吡咯烷酮(PVP,Polyvinylpyrrolidone)溶解到10g的去离子水中之后添加到反应容器并在添加1.0g的有机单体即二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene glycol dimathacrylate)并升温至75摄氏度之后,添加将0.2g的过硫酸钾(KPS)溶解到5g的去离子水中的水溶液并执行10小时的反应。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述中间体的平均直径为2.62μm,所述珠粒的平均直径为2.88μm。
2)珠粒外廓导电层的形成
①催化剂处理工程
在将25g的所述所制造出的珠粒投入到800g的去离子水以及1g的表面活性剂Triton X100溶液中之后利用超声波清洗器(bath)进行1小时的处理,从而执行去除存在于珠粒中的多余的未反应单体以及油脂成分的清洗以及脱脂工程。在所述清洗以及脱脂工程的最后,利用40℃的去离子水执行3次水洗工程。
对珠粒执行Pd催化剂处理。在将150g的氯化锡以及300g的35~37%盐酸溶解到600g的去离子水中之后投入所述经过清洗以及脱脂处理的珠粒,接下来通过在30℃条件下进行沉积以及搅拌而执行敏化处理,然后执行3次水洗。
在将经过敏化处理的珠粒投入到1g的氯化钯、200g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水中之后在40℃下进行1小时的活性化处理。在活性化处理之后执行3次水洗工程。
在将经过活性化处理的珠粒投入到100g的35~37%的盐酸以及600g的去离子水溶液中之后在常温下进行10分钟的搅拌而执行加速化处理。在加速化处理之后执行3次水洗,从而获得用于执行无电解镀金的经过催化剂处理的珠粒。
②镀金工程
在5L反应器中投入3500g的去离子水之后依次溶解作为Ni盐的300g的硫酸镍、作为络合剂的5g的醋酸钠以及2g的乳酸、作为稳定剂的0.001g的Pb-醋酸盐以及0.001g的硫代硫酸钠、作为表面活性剂的1g的PEG-1200和1.5g的PRG-400以及0.02g的Triton X100,从而制造出镀金液(a)。向所制造出的(a)溶液投入所述经过催化剂处理的珠粒之后利用超声波匀浆器(Homogeniser)进行10分钟的分散处理。在分散处理之后利用氨水将溶液的pH值调整至5.7-溶液(b)。
接下来在1L的烧杯中投入400g的去离子水之后溶解作为还原剂的380g的次磷酸钠以及作为稳定剂的0.0001g的硫代硫酸钠,从而制备出溶液(c)。
在将所述5L反应器(溶液(b))的温度维持在65℃的状态下利用定量泵以每分钟10g的量投入溶液(c),并在30分钟之内将反应器温度加热到75℃并维持所述温度。
在完成所述溶液(c)的投入之后维持30分钟,从而获得Ni镀金的导电粒子。
第3模式实施例3-2:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.3g并将有机单体变更为2g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA,Ethylene Glycol Dimethacrylate)而制造出珠粒。所述中间体的平均直径为2.59μm,所述珠粒的平均直径为2.92μm。
第3模式实施例3-3:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.4g并将有机单体变更为2g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA,Trimethylolpropane trimethacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.15μm,所述珠粒的平均直径为2.39μm。
第3模式实施例3-4:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.4g并将有机单体变更为2g的四甲氧基甲烷四丙烯酸酯(TMMT,Tetramethylol Methane Tetaacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.24μm,所述珠粒的平均直径为2.49μm。
第3模式实施例3-5:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.5g并将有机单体变更为1g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)以及1g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)的混合物而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.06μm,所述珠粒的平均直径为2.36μm。
第3模式实施例3-6:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.5g并将有机单体变更为1g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)以及1g的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMMT)的混合物而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.12μm。
第3模式实施例3-7:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.3g并将有机硅烷单体变更为8g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及12g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.59μm,所述珠粒的平均直径为2.99μm。
第3模式实施例3-8:
在所述实施例3-1的基础上,将氨水的量变更为1.5g并将有机单体变更为2g的1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA,1,6-Hexanediol diacrylate)而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第3模式实施例3-9:
在所述实施例3-8的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、350℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第3模式实施例3-10:
在所述实施例3-8的基础上,将热处理条件变更为氮气环境、450℃以及3小时而制造出珠粒。剩余的工程按照与实施例3-8相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.01μm,所述珠粒的平均直径为2.29μm。
第3模式实施例3-11:
在所述实施例3-1的基础上,将1.5g的二氧化硅纳米粒子(silica nanoparticle,silica nanoparticle 30wt%in DI Water,Particle size=5~15nm)与单体(monomer)混合溶液混合使用,剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.65μm,所述珠粒的平均直径为2.91μm。
第3模式比较例3-1
在所述实施例3-1的基础上,将有机单体变更为0.5g的二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)进行制造。剩余的工程按照与实施例3-1相同的方法执行。所述中间体的平均直径为2.59μm,所述珠粒的平均直径为2.66μm。
第3模式比较例3-2
通过向200g的去离子水投入1.1g的3%氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的乙烯基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。在对所述碱性水溶液(a)进行低速搅拌的同时添加所述单体混合溶液(b),接下来通过在常温下进行夜间(Overnight)反应而合成出珠粒中间体。
在通过对所述反应溶液进行自然沉降而去除上清液之后添加95%乙醇,接下来利用离心分离法去除小粒子10次以上。
将所述去除小粒子之后的粒子在对流恒温烘箱中以70℃进行18小时以上的干燥,接下来在真空烘箱中以250℃进行3小时的热处理而制造出珠粒。所述珠粒的平均直径为2.84μm。
第3模式比较例3-3
通过向200g的去离子水投入1.2g的氨水而制造出稀碱性水溶液(a),并准备对10g的甲基三甲氧基硅烷(VTMS)以及10g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MTMS)进行混合的单体混合溶液(b)。剩余的工程按照与比较例3-2相同的方法执行。所述珠粒的平均直径为3.80μm。
【试验例】
第3模式试验例3-1:分散以及凝聚
对通过实施例3-1至实施例3-5以及比较例3-1、2、3、4获得的高强度珠粒执行如下所述的评估,其结果如表10所示。
1)水分散测定
为了对水分散与否进行测定,向500ml的玻璃烧杯投入500g的蒸馏水以及50g的所述制造出的珠粒,接下来将所述玻璃烧杯在常温下利用超声波洗涤器进行水加热并以60kHz的频率执行10分钟的分散处理。
将所述经过分散处理的溶液放置一分钟之后采集距离水表面2cm深度的溶液,并利用浊度计对所述溶液的浊度进行测定。浊度计使用了采用比浊表(nephelometer)测定法的K100-TB(ISTEK产品)。
在光线通过装有悬浊液的标准单元时会因为水中的粒子而向不同的方向散射,而比浊法是一种通过利用位于相对于光源90度方向上的接收器对所述散射光线进行检测并换算成浊度的方法,在采用如上所述的散射光线测定方法的情况下,利用透过光线与散射光线的比例与溶液的浓度呈正比的原理对浊度进行测定。
此时,NTU为比浊法浊度单位(Nephelometric Turbidity Unit)的缩写,而比浊(Nephelometic)测定法为了表示出散射光线与浊度(计量化的量)之间的关系而在照射光线的90度上对散射光线进行测定,90度上的1NTU表示3.25ppm SiO2。
在将相同量的粒子分散到水中时,分散在溶液上的粒子的浓度会根据水分散程度发生变化,而浊度是将其作为变量进行测定,因此浊度变化可以作为用于说明粒子的分散性的根据。
此外,利用末速度在水中对不同粒径以及比重的粒子在水中的一分钟沉降深度进行计算的结果如表9所示。
【表9】
可以确认在本发明的实施例中,在珠粒的不同粒子大小和比重范围内分散在水中的粒子的一分钟沉降深度为0.1cm以内。因此,通过在将溶液放置一分钟之后采集距离水表面2cm深度的溶液,可以计算出合理的浊度值。
◎:大于150NTU(水分散非常好)
○:100至150(水分散良好)
△:20NTU以上小于80NTU(部分未分散)
X:小于20NTU(没有水分散)
2)凝聚
通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析,对共计5000个粒子中的3个以上的粒子凝聚进行了计数。对凝聚的判定标准如下所示。
O:0%~0.2%
X:大于0.2%
【表10】
第3模式试验例3-2:压缩强度试验
因为压缩强度试验方法与所述第一模式中的方法相同,所以在此将省略其详细的说明。
在微型压缩测试仪(MCT;Micro Compress Tester,FISHERSCOPE HM2000)设备中利用单边长度为50μm的平面压头(Indenter),将压头的挤压速度设定为sec并将上升速度为10秒到达0.1mN的条件进行测定。此时所使用的最大力量被设定为粒子发生60%以上变形的力量,所使用的最大力量为15mN。
利用此时所获得的实施例3-1至实施例3-11以及比较例3-1至5的珠粒的压缩位移以及当时的力量,通过所述公式3计算出根据变形量的压缩强度,其结果如表10所示。此外,根据变形量的压缩强度是以10%、20%、30%、40%、50%、60%单位进行计算,其结果分别如表11至表13所示。
【表11】
【表12】
【表13】
在如上所述的各个实施例中进行例示的特征、结构以及效果等,可以由具有实施例所属领域之一般知识的人员与其他实施例进行组合或变形实施。因此,与如上所述的组合以及变形相关的内容应解释为包含在本发明的范围之内。
Claims (17)
1.一种高强度珠粒,作为至少两种以上的硅烷单体的聚合物珠粒,如果假定在所述珠粒的粒径变更为10%、20%、30%、40%时的压缩弹性率分别为K10、K20、K30、K40,则其关系为K10<K20<K30<K40。
2.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述K10的值为4,000N/mm2以上。
3.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述珠粒为1.5μm至6μm。
4.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述硅烷单体包括至少一种以上的至少包含碳双键结合的硅烷单体。
5.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
在所述珠粒中,相对于具有碳双键结合的硅烷100重量份,包含不具有碳双键结合的硅烷120重量份以下。
6.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述珠粒包含具有乙烯基的硅烷单体以及具有丙烯酰基的硅烷单体,相对于所述具有乙烯基的硅烷单体100重量份,包含所述具有丙烯酰基的硅烷单体70重量份至125重量份。
7.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述珠粒在表面上还包括亲水性有机层。
8.根据权利要求7所述的高强度珠粒,
所述亲水性有机层是由与所述珠粒表面末端的具有双键结合的碳结合的有机单体聚合而成。
9.根据权利要求7所述的高强度珠粒,其特征在于:
所述有机单体是从由乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇(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、三羟甲基丙烷(甲基)丙烯酸酯以及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、芳基胺、N-乙烯基-2-丙烯-1-胺以及3-丁烯-1-胺构成的组中选择的至少一种。
10.根据权利要求1所述的高强度珠粒,
所述粒子还包含粒径为5至15nm的无机纳米粒子。
11.根据权利要求7所述的高强度珠粒,
所述有机层的厚度为0.05μm至0.2μm。
12.一种导电粒子,包括根据权利要求1至权利要求11中的某一项所述的珠粒以及配备于所述珠粒表面上的导电层。
13.根据权利要求12所述的导电粒子,
所述导电层利用从由Ni、Sn、Ag、Cu、Pd、Zn、W、P、B以及Au构成的组中选择的一种或两种以上的合金构成。
14.根据权利要求13所述的导电粒子,
所述导电层在表面还包含绝缘层或绝缘粒子。
15.根据权利要求13所述的导电粒子,
在所述导电层的最外廓利用疏水性防锈剂进行防锈处理。
16.一种各向异性导电材料,包含使用根据权利要求1至权利要求11中的某一项所述的珠粒的导电粒子。
17.一种连接结构体,包含使用根据权利要求1至权利要求11中的某一项所述的珠粒的导电粒子。
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Legal Events
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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TA01 | Transfer of patent application right | ||
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Effective date of registration: 20230614 Address after: Chungnam, South Korea Applicant after: DUK SAN NEOLUX CO.,LTD. Address before: Ulsan, Korea Applicant before: DUKSAN HI-METAL CO.,LTD. |
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GR01 | Patent grant | ||
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