JP5010417B2 - 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 - Google Patents
導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5010417B2 JP5010417B2 JP2007259131A JP2007259131A JP5010417B2 JP 5010417 B2 JP5010417 B2 JP 5010417B2 JP 2007259131 A JP2007259131 A JP 2007259131A JP 2007259131 A JP2007259131 A JP 2007259131A JP 5010417 B2 JP5010417 B2 JP 5010417B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- conductive
- insulating resin
- conductive particles
- shape factor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims description 295
- 239000004020 conductor Substances 0.000 title claims description 34
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 81
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 81
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 32
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 20
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 20
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 14
- GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 GZVHEAJQGPRDLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 6
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 claims description 6
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 51
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 35
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 11
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 10
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 9
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 9
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 7
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 7
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 6
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 6
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 6
- 239000011135 tin Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 5
- MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 1,2-Divinylbenzene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1C=C MYRTYDVEIRVNKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 101000600766 Homo sapiens Podoplanin Proteins 0.000 description 4
- 101000914496 Homo sapiens T-cell antigen CD7 Proteins 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102100027208 T-cell antigen CD7 Human genes 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 IVJISJACKSSFGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 3
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 229920006287 phenoxy resin Polymers 0.000 description 2
- 239000013034 phenoxy resin Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical class S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 101150003085 Pdcl gene Proteins 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920001283 Polyalkylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 1
- 229920001328 Polyvinylidene chloride Polymers 0.000 description 1
- 241000135309 Processus Species 0.000 description 1
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N [Ag].[Sn] Chemical compound [Ag].[Sn] QCEUXSAXTBNJGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OLXNZDBHNLWCNK-UHFFFAOYSA-N [Pb].[Sn].[Ag] Chemical compound [Pb].[Sn].[Ag] OLXNZDBHNLWCNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007771 core particle Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- MSYLJRIXVZCQHW-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;6-phenyl-1,3,5-triazine-2,4-diamine Chemical compound O=C.NC1=NC(N)=NC(C=2C=CC=CC=2)=N1 MSYLJRIXVZCQHW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L nickel sulfate hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.[Ni+2].[O-]S([O-])(=O)=O RRIWRJBSCGCBID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 150000001451 organic peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 239000003505 polymerization initiator Substances 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000005033 polyvinylidene chloride Substances 0.000 description 1
- XTFKWYDMKGAZKK-UHFFFAOYSA-N potassium;gold(1+);dicyanide Chemical compound [K+].[Au+].N#[C-].N#[C-] XTFKWYDMKGAZKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000597 tin-copper alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001174 tin-lead alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
また、前記異方性導電接着剤の使用方法としては、例えば、半導体チップとガラス基板との接合においては、フィルム状に成形した異方性導電接着剤を、接続すべき端子に挟み、熱圧着する。このとき、フィルム状に成形した異方性導電接着剤では、前記導電性粒子が、前記絶縁性接着剤中に分散しているので、熱圧着により前記導電性粒子が、前記半導体チップにおけるバンプと、前記ガラス基板におけるITO端子との間に挟まれて潰されることにより、これらが電気的に接続される。同時に、前記半導体チップと前記ガラス基板とが前記絶縁性接着剤で接着固定される。
このような突起を有する導電性粒子、及び該導電性粒子を用いた異方性導電材料は、数多く提案されており、該導電性粒子の一例としては、例えば、特許文献1〜2に記載のものが挙げられる。
前記特許文献2には、基材微粒子の表面が導電性膜で被覆されており、該導電性膜の表面に隆起した複数の突起を有する導電性微粒子であって、前記基材微粒子の表面に、導電性膜の表面を隆起させている芯物質を有し、該芯物質が、前記導電性膜の材質とは異なる導電性微粒子が記載されている。また、基材微粒子の表面に、導電性物質により形成された粒子状の芯物質を有し、該基材微粒子及び該芯物質が、メッキ皮膜により被覆されており、該芯物質が被覆されることによって、メッキ皮膜が表面に隆起した複数の突起を有する導電性微粒子が記載されている。
また、突起を形成する工程において、粒子間の凝集が発生し易く、端子間のショート発生の原因となっていた。
前記特許文献2に記載の導電性微粒子は、基材粒子分散液中のメッキ安定剤の量を少なくすることにより、メッキ反応時のメッキ液を不安定化させ、微少な塊状微粒子の凝集体で構成される突起を形成することにより製造されているが、この場合、比較的多量体を形成する確立が低いものの、突起物が硬すぎて潰れ難く、前記導電性粒子と端子部との接触面積が小さくなり、接続抵抗が高くなるという問題があった。
これらの導電性粒子においては、突起物の材質を、従来のニッケルから、金や銀などの軟らかい金属に変えることにより、接続時に突起物を潰して、端子との接触面積をより広く確保している。しかし、銀には、マイグレーションの問題があり、金は、高価であり、コストの面で、実用的ではない。
<1> 絶縁性樹脂粒子上に導電層を有し、下記式(1)で表される形状係数SF1が100〜140であり、かつ下記式(2)で表される形状係数SF2が少なくとも105である導電性粒子であって、
前記絶縁性樹脂粒子における前記形状係数SF1が100〜140であり、かつ前記形状係数SF2が少なくとも105であることを特徴とする導電性粒子である。
SF1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100・・・式(1)
SF2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100・・・式(2)
ただし、前記式(1)中、MXLNGは、粒子の投影図における絶対最大長を表し、AREAは、投影面積を表す。前記式(2)中、PERIは、粒子の投影図における周長を表し、AREAは、投影面積を表す。
該<1>に記載の導電性粒子は、粒子表面の凹凸度合い表す前記SF2が、少なくとも105であり、表面に凹凸を有する導電性粒子であって、しかも前記絶縁性樹脂粒子における前記形状係数SF2が、少なくとも105であるので、前記絶縁性樹脂粒子自体が、表面に凹凸を有し、該凹凸に沿って前記導電層で被覆されている。このため、配線、電極等の接続に用いると、前記導電性粒子表面の凸部における前記導電層が、前記電極等の表面に形成された酸化物層を突き破って、前記配線層等と接触する。また、前記凸部の内部は、絶縁性樹脂で形成されている(前記絶縁性樹脂粒子における凸部に相当する)ので、弾性を有しており、前記導電性粒子が潰れると、前記導電性粒子と前記電極などとの接触面積が大きく確保される。その結果、接続抵抗が低く、優れた導通信頼性が得られる。
このため、本発明の前記導電性粒子は、配線、電極などの各種導電部材の接続に好適に用いることができ、電子部品などと、基板との接合に用いる異方性導電材料に好適に使用することができ、本発明の異方性導電材料に特に好適に使用することができる。
<3> 絶縁性樹脂粒子が、アクリル系樹脂及びベンゾグアナミン系樹脂から選択される少なくとも1種からなる前記<1>から<2>のいずれかに記載の導電性粒子である。
<4> 導電層が、無電解メッキにより形成されてなる前記<1>から<3>のいずれかに記載の導電性粒子である。
<5> 導電層の厚みが、10nm〜0.6μmである前記<1>から<4>のいずれかに記載の導電性粒子である。
<6> 導電層に、ニッケル、金、及び銅から選択される少なくとも1種を含む前記<1>から<5>のいずれかに記載の導電性粒子である。
該<7>に記載の異方性導電材料は、前記絶縁性樹脂組成物中に、本発明の前記導電性粒子を含有しているので、電子部品などと基板との接続に用いると、少ない粒子捕捉数でも抵抗上昇を抑制可能であり、経時的に安定して優れた導通信頼性が得られる。
<8> 絶縁性樹脂組成物に、エポキシ樹脂を少なくとも含む前記<7>に記載の異方性導電材料である。
本発明の導電性粒子は、絶縁性樹脂粒子上に導電層を有してなる。
前記導電性粒子は、その形状においては、下記一般式(1)で表される形状係数SF1が100〜140であり、かつ下記式(2)で表される形状係数SF2が少なくとも105である。
SF1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100・・・式(1)
SF2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100・・・式(2)
ただし、前記式(1)中、MXLNGは、粒子の投影図における絶対最大長を表し、AREAは、投影面積を表す(図1A参照)。前記式(2)中、PERIは、粒子の投影図における周長を表し、AREAは、投影面積を表す(図1B参照)。
前記形状係数SF1(以下、単に「SF1」と称することがある。)は、前記導電性粒子の球形度合いを表し、前記導電性粒子の形状が、球形から離れると、SF1値が大きくなり、真球に近づくにつれて、100に近い値となる。
前記導電性粒子における前記SF1としては、100〜140であることが必要であり、100〜125が好ましい。
前記SF1が、100〜140であると、前記導電性粒子は略球形であるが、140を超えると、徐々に不定形となり、異方性導電材料に用いた場合、電子部品などと基板との接続に寄与し難くなり、接続抵抗値にばらつきが生じ、導通信頼性が低下することがある。
前記形状係数SF2(以下、単に「SF2」と称することがある。)は、前記導電性粒子表面の凹凸度合いを表し、前記導電性粒子表面の凹凸の起伏が激しくなると、SF2値が大きくなり、真球に近づくにつれて、100に近い値となる。
本発明の前記導電性粒子は、その形状が真球状ではなく(SF2>100)、表面に凹凸を有している。
前記SF2は、少なくとも105であることが必要であり、105〜500が好ましい。
前記SF2が、105未満であると、前記導電性粒子の表面が円滑であり、酸化物層が形成された配線を接続するのに用いると、該酸化物層を突き破ることができず、導通信頼性が低下することがある。
また、前記導電性粒子表面の凹凸度合いは、下記式(3)で表される凹凸比を用いて表すこともできる。
凹凸比=T1/D1・・・式(3)
ただし、前記式(3)中、D1は、粒子の投影図において、直径が最大となる内周円を描いたときの該直径を表し、T1は、凸部における頂点と、該頂点から前記内周円に引いた垂線と前記内周円との交点と、の最長距離を表す。ここで、前記内周円は、凹部に少なくとも3点で接していることが必要である(図2A参照)。
なお、本発明における前記導電性粒子においては、図2Dに示すように、前記内周円が、前記導電性粒子の表面と2点でしか接しない態様は含まない。
前記凹凸比が、0.01未満であると、前記導電性粒子の表面が円滑であり、配線等の表面に形成された酸化物層を破ることができず、導通信頼性の高い異方性導電材料を製造することができないことがあり、0.4を超えると、前記導電性粒子表面の凹凸の起伏が激しくなり、電極などの接合に用いると、該電極との接触面積が小さくなり、接続抵抗値にばらつきが生じることがある。
前記絶縁性樹脂粒子は、その形状においては、前記式(1)で表される形状係数SF1が100〜140であり、かつ前記式(2)で表される形状係数SF2が少なくとも105であることが必要である。
前記SF1が、100〜140であると、前記絶縁性樹脂粒子は略球形であるが、140を超えると、徐々に不定形となり、異方性導電材料に用いた場合、電子部品などと基板との接続に寄与し難くなり、接続抵抗値にばらつきが生じ、導通信頼性が低下することがある。
前記SF2が、105未満であると、前記絶縁性樹脂粒子の表面が円滑であり、表面に凹凸を有する導電性粒子を形成することができず、導通信頼性の高い異方性導電材料を製造することができないことがある。
前記凹凸比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、0.01〜0.4が好ましい。
前記凹凸比が、0.01未満であると、前記絶縁性樹脂粒子の表面が円滑であり、表面に凹凸を有する導電性粒子を形成することができず、導通信頼性の高い異方性導電材料を製造することができないことがあり、0.4を超えると、前記絶縁性樹脂粒子表面の凹凸の起伏が激しくなり、形成した導電性粒子を用いて電極などを接合した場合、該電極との接触面積が小さくなり、接続抵抗値にばらつきが生じることがある。
前記体積平均粒径が、1μm未満であると、後述する導電層の被覆(無電解メッキ)を行う際に凝集し易く、単粒子として存在させ難くなることがあり、50μmを超えると、基板電極間などの接合に使用する異方性導電材料に用いるのが困難となることがある。
前記体積平均粒径は、例えば、ベックマン・コールター社製の粒度測定器「マルチサイザーII」を用いて測定することができる。
これらの中でも、アクリル系樹脂及びベンゾグアナミン系樹脂から選択される少なくとも1種の樹脂が好ましい。
また、シリカ、チタニア、リン酸カルシウムなどの無機物質とのハイブリッド材料を用いてもよい。
前記絶縁性樹脂粒子を合成する場合、その合成方法としては、特に制限はなく、公知の方法の中から適宜選択することができるが、例えば、後述する実施例1〜3に記載の方法により好適に合成することができる。
前記導電層は、前記絶縁性樹脂粒子の形状に沿って、その表面を被覆してなる。
前記導電層としては、その構造、厚み、材質(材料)などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。
前記厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10nm〜0.6μmが好ましい。
前記厚みが、10nm未満であると、配線、電極等の接合に必要とされる導電性が得られないことがあり、0.6μmを超えると、前記絶縁性樹脂粒子と前記導電層との熱膨張率の差から、前記導電層が前記絶縁性樹脂粒子から剥離し易くなるだけでなく、多量体の凝集粒子が生じ易くなることがある。
前記導電層の厚みは、例えば、前記導電性粒子をエポキシ樹脂に分散し、熱硬化させたものを、研磨装置(「TegraPol−25」;Struers社製)を用いて、前記導電性粒子の切断面が露出するように研磨し、続けて走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて前記導電層の厚みを側長することにより測定することができる。
前記無電解メッキの際に用いられるメッキ液には、一般的にリン成分が含まれているが、このほか、ホウ素成分などの非金属成分が含まれていてもよい。
従来の導電性粒子の製造においては、真球状の絶縁性樹脂粒子の表面に、金属からなる突起部を形成していたので、該突起部を形成する工程にて、粒子間の凝集が発生し易いという問題があったが、本発明のように、表面に突起を有する前記絶縁性樹脂粒子に対して無電解メッキを施す場合、粒子間の凝集の発生が抑制される。
前記10%K値が、3,000N/mm2未満であると、前記導電性粒子を回路基板などの間に挟んで導電圧着を行った際に、前記絶縁性樹脂粒子が回復力を失うほど潰れてしまい、樹脂粒子としての機能を果たさなくなることがあり、50,000N/mm2を超えると、前記導電性粒子が硬くなりすぎ、回路基板などの間に挟んで導電圧着を行った際に、回路基板などが破損してしまうことがある。
K=(3√2)・F・S−3/2・R−1/2・・・式(4)
ただし、前記式(4)中、Fは、導電性粒子の10%圧縮変形における荷重値(N)を表し、Sは、導電性粒子の10%圧縮変形における圧縮変位(mm)を表し、Rは、導電性粒子の半径(mm)を表す。
前記圧縮変形回復率が、30%未満であると、前記導電性粒子の弾力性が低下し、電極間の接合に用いると、前記導電性粒子と回路基板との間にギャップ(空隙)が生じ、接続信頼性が低下することがある。
図3Aに示すように、本発明の導電性粒子10は、絶縁性樹脂粒子12の表面形状(凹凸形状)に沿って、導電層14が形成されており、表面に凹凸を有する。このため、COF端子20と、LCDパネル30との接続時に、導電性粒子10表面の凸部13における導電層14が、COF端子20の表面に形成された酸化物層22を突き破って、COF端子20と接触する。しかも、凸部13の内部は、絶縁性樹脂で形成されており、弾性を有するので、導電性粒子10が潰れると、導電性粒子10と、COF端子20及びLCDパネル30との接触面積が大きく確保され、接続抵抗が低い。
一方、図3Bに、従来の導電性粒子を用い、COF端子とLCDパネルとを接続した状態を示す。
図3Bに示すように、従来の導電性粒子40は、真球状の絶縁性樹脂粒子42の表面に、金属メッキ(例えば、ニッケルメッキ)により形成した突起部44を有しており、この突起部44は、硬度が高いので、COF端子20と、LCDパネル30との接続時に、導電性粒子40表面の突起部44が潰れ難く、導電性粒子40と、COF端子20及びLCDパネル30との接触面積が小さく、接続抵抗が高い。
このように、本発明の前記導電性粒子は、従来の導電性粒子を用いる場合に比して、少ない粒子補足数でも抵抗上昇を抑制可能であり、より高い導通信頼性が得られる。
本発明の異方性導電材料は、絶縁性樹脂組成物中に、本発明の前記導電性粒子を含有してなる。
本発明の前記異方性導電材料の形態としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、液状、ペースト状、シート状などが挙げられる。
前記絶縁性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、熱硬化性樹脂であってもよいし、光硬化性樹脂であってもよい。また、応力緩和を目的とした熱可塑性樹脂を一部に含んでいてもよい。
前記光硬化性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、主剤のエポキシ樹脂、あるいはラジカル硬化性樹脂に、光重合開始剤を分散させたものなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記熱可塑性樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアセタール、アクリルゴムなどが挙げられ、これらの1種又は2種以上の共重合体を使用することもできる。
このため、本発明の前記異方性導電材料は、各種電子部品などと基板、基板同士などの接合に好適に使用することができ、例えば、ICタグ、ICカード、メモリーカード、フラットパネルディスプレイなどの製造に好適に使用することができる。
−導電性粒子の作製−
以下のようにして、絶縁性樹脂粒子を作製し、該絶縁性樹脂粒子の表面に、無電解メッキにより導電層を形成した。
特開2002−236394号公報における実施例に記載の方法に基づいて、異形基材粒子を作製した。
主粒子となる、メタクリル化合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「YS40」;日本触媒社製)0.2質量部に、重合性単量体であるスチレン0.19質量部とアクリル酸nブチル0.01質量部と、重合開始剤である過硫酸アンモニウム0.006質量部とを添加して、回転数80rpmで攪拌しながら、70℃にて8時間にわたって、重合反応を行い、前記絶縁性樹脂粒子としての異形基材粒子を作製した。
また、異形基材粒子について、形状係数SF1、形状係数SF2、及び凹凸比を、以下のようにして測定した。
前記SF1及び前記SF2は、走査型電子顕微鏡(SEM)(「S−3000N」;日立製作所製)を用いて、倍率500倍に拡大した粒子像を、無作為に100個サンプリングし、その画像情報を、インターフェイスを介して、画像処理装置(「Luzex AP」;ニレコ社製)に導入することにより測定した。
なお、前記SF1は下記式(1)に基づいて、前記SF2は下記式(2)に基づいて、それぞれ算出される。
SF1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100・・・式(1)
SF2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100・・・式(2)
ただし、前記式(1)中、MXLNGは、粒子の投影図における絶対最大長を表し、AREAは、投影面積を表す(図1A参照)。前記式(2)中、PERIは、粒子の投影図における周長を表し、AREAは、投影面積を表す(図1B参照)。
その結果、形状係数SF1は、109であり、形状係数SF2は、145であった。
前記凹凸比は、下記式(3)に基づいて算出した。
凹凸比=T1/D1・・・式(3)
ただし、前記式(3)中、D1は、粒子の投影図において、直径が最大となる内周円を描いたときの該直径を表し、T1は、凸部における頂点と、該頂点から前記内周円に引いた垂線と前記内周円との交点と、の最長距離を表す。ここで、前記内周円は、凹部に少なくとも3点で接していることが必要である(図2A参照)。
その結果、凹凸比(T1/D1)は、0.25であった。
得られた異形基材粒子の表面に、特開2004−14409号公報における実施例に記載の方法に基づいて、無電解ニッケルメッキ及び金メッキを行うことにより、導電層を形成した。
前記異形基材粒子に、蒸留水500mlを加え、超音波処理機を用いて充分に分散させることにより粒子懸濁液を得た。この懸濁液を50℃で攪拌しながら、硫酸ニッケル(6水和物)50g/L、次亜リン酸ナトリウム40g/L、クエン酸50g/Lからなる無電解メッキ液(pHは7.5に調整)を徐々に添加し、無電解ニッケルメッキを行った後、アルコール置換し、真空乾燥させ、ニッケルメッキ粒子を得た。
次いで、シアン化金カリウム5.9g(金含有量4g)を含有する置換金メッキ液(「IM−GoldST」;日本高純度化学社製)2,000mLに、前記ニッケルメッキ粒子を10g添加して、攪拌しながら70℃にて30分間反応させた。反応終了後に、粒子を濾取、水洗し、アルコール置換した後、真空乾燥させることにより、金で被覆されたニッケルメッキ粒子を得た。
このようにして得られた導電性粒子を、断面研磨機(「TegraPol−25」;Struers社製)を用いて切断し、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて、導電層(ニッケル及び金)の厚みを測定したところ、0.6μmであった。
また、導電性粒子の形状係数SF1、形状係数SF2及び凹凸比を、前記異形基材粒子の形状係数と同様にして測定した結果、形状係数SF1は、109であり、形状係数SF2は、144であり、凹凸比は、0.25であった。
−導電性粒子の作製−
実施例1における絶縁性樹脂粒子の作製において、主粒子としてのメタクリル化合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「YS40」;日本触媒社製)を、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「エポスターGP40」;日本触媒社製)に代えた以外は、実施例1と同様にして、異形基材粒子を作製し、この表面に無電解ニッケルメッキ、更に最表面に金メッキを行うことにより、導電層を形成し、導電性粒子を作製した。
ここで、前記異形基材粒子について、体積平均粒径、形状係数SF1、形状係数SF2、及び凹凸比を、実施例1と同様にして測定したところ、体積平均粒径は、4.2μmであり、形状係数SF1は、109であり、形状係数SF2は、145であり、凹凸比(T1/D1)は、0.25であった。
また、前記導電層の厚みを、実施例1と同様にして測定したところ、0.6μmであった。
以上により得られた導電性粒子の形状係数SF1は、109であり、形状係数SF2は、144であり、凹凸比は、0.25であった。
−導電性粒子の作製−
実施例1における絶縁性樹脂粒子の作製を、下記方法により行った以外は、実施例1と同様にして、異形基材粒子を作製し、この表面に無電解ニッケルメッキ、更に最表面に金メッキを行うことにより、導電層を形成し、導電性粒子を作製した。
主粒子となる、ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「エポスターGP40」;日本触媒社製)1質量部に、微粒子である、ポリメチルメタクリレート架橋物の単分散の体積平均粒径1μmの真球粒子(「MX100」;綜研化学社製)0.1質量部と、分散液(造式CH2=CR1COO(CH2)n−NHR2R3)30質量部とを添加し、超音波により混合して、主粒子に微粒子を付着させた後、100℃に加熱して融着させ、一般的な湿式外添方式により、前記絶縁性樹脂粒子としての異形基材粒子を作製した。
また、前記導電層の厚みを、実施例1と同様にして測定したところ、0.6μmであった。
以上により得られた導電性粒子の形状係数SF1は、138であり、形状係数SF2は、508であり、凹凸比は0.45であった。
実施例3において、ポリメチルメタクリレート架橋物の単分散の体積平均粒径1μmの真球粒子(「MX100」;綜研化学社製)の添加量を、0.1質量部から0.01質量部に変えた以外は、実施例3と同様にして、異形基材粒子を作製し、この表面に無電解ニッケルメッキ、更に最表面に金メッキを行うことにより、導電層を形成し、導電性粒子を作製した。
ここで、得られた異形基材粒子について、体積平均粒径、形状係数SF1、形状係数SF2及び凹凸比を、実施例1と同様にして測定したところ、体積平均粒径は、4.0μmであり、形状係数SF1は、101であり、形状係数SF2は、105であり、凹凸比(T1/D1)は、0.25であった。
また、前記導電層の厚みを、実施例1と同様にして測定したところ、0.6μmであった。
以上により得られた導電性粒子の形状係数SF1は、101であり、形状係数SF2は、105であり、凹凸比は、0.25であった。
−導電性粒子の作製−
メタクリル化合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「YS40」;日本触媒社製)の表面に、実施例1と同様にして、無電解ニッケルメッキを行った後、更に最表面に金メッキを行うことにより導電層を形成し、導電性粒子を作製した。
ここで、前記真球粒子について、形状係数SF1、形状係数SF2及び凹凸比を、実施例1と同様にして測定したところ、形状係数SF1は、100であり、形状係数SF2は、100であり、凹凸比(T1/D1)は、0であった。
以上により得られた導電性粒子の形状係数SF1及びSF2は、いずれも100であり、凹凸比は0であった。
−導電性粒子の作製−
ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「エポスターGP40」;日本触媒社製)の表面に、特開2003−234020号公報における実施例に記載の方法に基づいて、金属突起を形成し、導電性粒子を作製した。
ここで、前記真球粒子について、形状係数SF1、形状係数SF2及び凹凸比を、実施例1と同様にして測定したところ、形状係数SF1は、100であり、形状係数SF2は、100であり、凹凸比(T1/D1)は、0であった。
ベンゾグアナミン・メラミン・ホルムアルデヒド縮合物の単分散の体積平均粒径4μmからなる真球粒子(「エポスターGP40」;日本触媒社製)に、アルカリ脱脂、酸中和、SnCl2溶液におけるセンシタイジング、PdCl2溶液におけるアクチベイチングからなる無電解メッキ前処理工程を行った。なお、前記センシタイジングとは、絶縁物質の表面にSn2+イオンを吸着させる工程であり、アクチベイチングとは、Sn2++Pd2+→Sn4++Pd0なる反応を絶縁物質表面に起こしてPdを無電解メッキの触媒核とする工程である。
次いで、無電解メッキ前処理工程を施した真球粒子を、所定の方法にしたがって建浴、加温された無電解メッキ浴に浸漬して無電解メッキを行った。無電解メッキ浴としては、無電解ニッケル浴を用い、ニッケルメッキを行った。その後、更に、置換メッキ法により表面に金メッキを施した。
得られた実施例1〜4及び比較例1〜2の導電性粒子について、粒度分布計(「シースフロー電気抵抗式粒度分布計SD2000」;シスメックス社製)を用い、オリフィス系;50μm、分散液;メタノールの条件で、連結粒子(凝集粒子)の比率を測定した。結果を表1に示す。
なお、測定粒子数は、約10,000pcsであり、粒度分布が、4.6〜10.0μmの範囲にあるものを、凝集粒子とした。
−異方性導電材料の作製−
熱硬化性バインダーとして、マイクロカプセル型アミン系硬化剤(「ノバキュアHX3941HP」;旭化成ケイミカルズ社製)50質量部、液状エポキシ樹脂(「EP828」;ジャパンエポキシレジン社製)14質量部、フェノキシ樹脂(「YP50」;東都化成社製)35質量部、及びシランカップリング剤(「KBE403」;信越化学工業社製)1質量部を混合し、これに実施例1〜4で得られた導電性粒子を、それぞれ体積比率が10%となるように分散させて、それぞれ厚み20μmのシート状の異方性導電材料を作製した。
−異方性導電材料の作製−
実施例5において、実施例1で得られた導電性粒子を、比較例1〜2で得られた導電性粒子にそれぞれ代えた以外は、実施例5と同様にして、シート状の異方性導電材料を作製した。
実施例5〜8及び比較例3〜4で得られた異方性導電材料を用いて、下記方法により実装体A1〜D1及びE1〜F1を、それぞれ製造した。
評価基材として、評価用COF(50μmP(Line/Space=1/1、Top幅20μm)、Cu8μm厚−Snメッキ、38μm厚−S’perflex基材)と、評価用アルミコーティングガラス(アルミメッキ厚500nm(5,000オングストローム)、ガラス厚0.7mm)とを用意し、これらの接続を行った。なお、評価用COFにおける配線は、その表面に酸化膜が形成されている。
まず、前記評価用アルミコーティングガラス上に、1.5mm幅にスリットされた、シート状の異方性導電材料を、圧着機ツール幅1.5mm、緩衝材70μm厚テフロン(登録商標)を用いて、仮圧着条件80℃、1MPa、及び2秒間にて、仮貼りした。次いで、前記評価用COFを、同圧着機を用いて、仮固定条件80℃、0.5MPa、及び0.5秒間にて、仮固定した。最後に、圧着機ツール幅1.5mm、緩衝材70μm厚テフロン(登録商標)を用いて、圧着条件190℃、3MPa、及び10秒間にて、本圧着を行い、実装体を得た。
得られた実装体A1〜D1及びE1〜F1について、4端子法を用いて電流1mAを流したときの接続抵抗を、200ポイント測定し、その最大値、最小値及び平均値を算出した。なお、測定は、接続初期と、85℃、85%の高温高湿下にて、1,000時間経過後に行った。結果を表2に示す。
一方、比較例1の導電性粒子は、真球状であり、表面に突起を有しないので、酸化膜を突き破ることができず、初期の接続抵抗が高くなることが判った。
また、実施例1〜4の導電性粒子を用いると、85℃/85%/1,000時間経過後における抵抗上昇も低く抑えられており、高温多湿条件下でも経時的に安定して優れた導通信頼性が得られることが判った。
導電性粒子の捕捉数が少ない接続体を、下記方法により製造した。
まず、実施例5〜7及び比較例3〜4の異方性導電材料の作製において、それぞれ実施例1〜3及び比較例1〜2で得られた導電性粒子の添加量(体積比率)を、極端に減らすことにより、接続の際に端子上に捕捉された粒子の数(粒子捕捉数)が、1〜10個となるように調整した異方性導電材料を作製した。
そして、評価基材として、評価用COF(50μmP(Line/Space=1/1、Top幅20μm)、Cu8μm厚−Snメッキ、38μm厚−S’perflex基材)と、評価用ITOベタガラス(10Ω/□、0.7mm厚)とを用意し、これらの接続を行った。
なお、前記実装体の製造実験1において、本圧着時の圧着機ツール幅を、1.5mmから1.0mmに変えた以外は、前記実装体の製造実験1と同様にして、それぞれ実装体A2〜C2及びE2〜F2を製造した。
得られた実装体A2〜C2(本発明)及びE2〜F2(比較例)について、端子上の粒子捕捉数が、1〜10個のときの、85℃/85%/1,000hr経過後の抵抗上昇値を測定した。結果を、図5に示す。
また、前記凸部自体が、前記絶縁性樹脂からなる弾性体であるため、環境試験後の抵抗上昇も低く抑えることができ、従来の導電性粒子を用いた実装体E2〜F2に比して、経時的に安定して優れた導通信頼性が得られることが判った。
本発明の異方性導電材料は、各種電子部品などと基板、基板同士などの接合に好適に使用することができ、例えば、ICタグ、ICカード、メモリーカード、フラットパネルディスプレイなどの製造に好適に使用することができる。
12 絶縁性樹脂粒子
13 凸部
14 導電層
20 COF端子
22 酸化物層
30 LCDパネル
40 導電性粒子(従来発明)
42 絶縁性樹脂粒子
44 突起部
Claims (7)
- 絶縁性樹脂粒子上に導電層を有し、下記式(1)で表される形状係数SF1が100〜140であり、かつ下記式(2)で表される形状係数SF2が少なくとも105である導電性粒子であって、
前記絶縁性樹脂粒子における前記形状係数SF1が100〜140であり、かつ前記形状係数SF2が少なくとも105であることを特徴とする導電性粒子。
SF1={(MXLNG)2/AREA}×(π/4)×100・・・式(1)
SF2={(PERI)2/AREA}×(1/4π)×100・・・式(2)
ただし、前記式(1)中、MXLNGは、粒子の投影図における絶対最大長を表し、AREAは、投影面積を表す。前記式(2)中、PERIは、粒子の投影図における周長を表し、AREAは、投影面積を表す。 - 絶縁性樹脂粒子の体積平均粒径が、1μm〜50μmである請求項1に記載の導電性粒子。
- 絶縁性樹脂粒子が、アクリル系樹脂及びベンゾグアナミン系樹脂から選択される少なくとも1種からなる請求項1から2のいずれかに記載の導電性粒子。
- 導電層が、無電解メッキにより形成されてなる請求項1から3のいずれかに記載の導電性粒子。
- 導電層の厚みが、10nm〜0.6μmである請求項1から4のいずれかに記載の導電性粒子。
- 導電層に、ニッケル、金、及び銅から選択される少なくとも1種を含む請求項1から5のいずれかに記載の導電性粒子。
- 絶縁性樹脂組成物中に、請求項1から6のいずれかに記載の導電性粒子を含有することを特徴とする異方性導電材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007259131A JP5010417B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007259131A JP5010417B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009087877A JP2009087877A (ja) | 2009-04-23 |
JP5010417B2 true JP5010417B2 (ja) | 2012-08-29 |
Family
ID=40661011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007259131A Active JP5010417B2 (ja) | 2007-10-02 | 2007-10-02 | 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5010417B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5268520B2 (ja) * | 2008-09-24 | 2013-08-21 | 積水化学工業株式会社 | 酸化亜鉛微粒子付着樹脂粒子及びその製造方法、並びに導電性粒子及びその製造方法 |
JP5810418B2 (ja) * | 2010-12-28 | 2015-11-11 | アルケア株式会社 | 貼付材 |
JP2012155950A (ja) * | 2011-01-25 | 2012-08-16 | Sekisui Chem Co Ltd | 導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体 |
CN113840474A (zh) * | 2021-09-27 | 2021-12-24 | 信利半导体有限公司 | 一种fpc与tft的绑定方法及显示模组 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3420809B2 (ja) * | 1993-12-16 | 2003-06-30 | 信越ポリマー株式会社 | 導電性粒子およびこれを用いた異方導電接着剤 |
JP4313664B2 (ja) * | 2003-12-11 | 2009-08-12 | 積水化学工業株式会社 | 突起導電性粒子、被覆導電性粒子及び異方性導電材料 |
WO2005113650A1 (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-01 | Nisshinbo Industries, Inc. | めっきまたは蒸着処理用凹凸粒子 |
JP4662748B2 (ja) * | 2004-10-04 | 2011-03-30 | 積水化学工業株式会社 | 導電性微粒子及び異方性導電材料 |
-
2007
- 2007-10-02 JP JP2007259131A patent/JP5010417B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009087877A (ja) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI502608B (zh) | 導電性粒子、異向性導電薄膜及接合體以及連接方法 | |
JP4674096B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP4950451B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
JP4860163B2 (ja) | 導電性微粒子の製造方法 | |
JP3296306B2 (ja) | 異方導電性接着剤および接着用膜 | |
WO2011007763A1 (ja) | 導電性粒子、並びに異方性導電フィルム、接合体、及び接続方法 | |
TWI550640B (zh) | 以含有導電微球之各向異性導電膜連接的半導體元件 | |
JP4718926B2 (ja) | 導電性微粒子、及び、異方性導電材料 | |
WO2013125388A1 (ja) | 異方性導電接続材料、接続構造体、接続構造体の製造方法及び接続方法 | |
JP2006302716A (ja) | 導電性粒子及び異方性導電材料 | |
JP5010417B2 (ja) | 導電性粒子及びこれを用いた異方性導電材料 | |
KR101713015B1 (ko) | 그래핀이 코팅된 도전입자 및 이를 포함하는 도전 재료 | |
JP2007035574A (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
JP5973015B2 (ja) | 導電粒子および導電粒子を含む導電材料 | |
JP2019207889A (ja) | 導電粒子及びその利用 | |
JP5856379B2 (ja) | 導電性微粒子及びそれを用いた異方性導電材料 | |
JP2013251099A (ja) | 導電粒子及びその製造方法 | |
JP5529901B2 (ja) | 導電性粒子及び異方性導電材料 | |
KR101534841B1 (ko) | 돌기형 도전성 미립자 및 이를 포함하는 이방 도전성 필름 | |
JP5796232B2 (ja) | 導電性粒子、異方性導電材料及び接続構造体 | |
JP4589810B2 (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP5421982B2 (ja) | 導電性微粒子、異方性導電材料、及び、接続構造体 | |
JP2012004133A (ja) | 導電性微粒子及び異方性導電材料 | |
JP2007035572A (ja) | 導電性微粒子、及び、異方性導電材料 | |
JP2014096371A (ja) | 導電性粒子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120321 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120417 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120426 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120522 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120601 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5010417 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150608 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |