TW202020097A - 附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種於將電極間電性連接之情形時,可有效地提高導通可靠性,進而可有效地提高絕緣可靠性之附絕緣性粒子之導電性粒子。 本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子具備至少於表面具有導電部之導電性粒子、及配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子,且上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下,上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。

Description

附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體
本發明係關於一種於導電性粒子之表面配置有絕緣性粒子之附絕緣性粒子之導電性粒子。又,本發明係關於一種使用上述附絕緣性粒子之導電性粒子之導電材料及連接構造體。
各向異性導電膏及各向異性導電膜等各向異性導電材料廣為人知。該各向異性導電材料於黏合劑樹脂中分散有導電性粒子。又,作為導電性粒子,存在使用於導電層之表面實施有絕緣處理之導電性粒子之情況。
上述各向異性導電材料係用於獲得各種連接構造體。作為使用上述各向異性導電材料之連接,例如可列舉:可撓性印刷基板與玻璃基板之連接(FOG(Film on Glass,鍍膜玻璃))、半導體晶片與可撓性印刷基板之連接(COF(Chip on Film,薄膜覆晶))、半導體晶片與玻璃基板之連接(COG(Chip on Glass,玻璃覆晶))、以及可撓性印刷基板與玻璃環氧基板之連接(FOB(Film on Board,鍍膜板))等。
又,作為上述導電性粒子,存在使用於導電性粒子之表面上配置有絕緣性粒子之附絕緣性粒子之導電性粒子之情況。進而,亦存在使用於導電層之表面上配置有絕緣層之被覆導電性粒子之情況。
作為上述附絕緣性粒子之導電性粒子之一例,於下述專利文獻1中揭示有一種附絕緣性粒子之導電性粒子,其具備:於表面具有導電層之導電性粒子、及附著於上述導電性粒子之表面之絕緣性粒子。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子於表面具有直接鍵結於磷原子之羥基或直接鍵結於矽原子之羥基。
於下述專利文獻2中揭示有一種附絕緣性粒子之導電性粒子,其具備:具有至少於表面具有導電部之導電性粒子及配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子之附絕緣性粒子之導電性粒子本體、及被覆上述附絕緣性粒子之導電性粒子本體之表面之覆膜。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述覆膜具有覆蓋上述導電性粒子之第1覆膜部分、及覆蓋上述絕緣性粒子之表面之第2覆膜部分。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述第1覆膜部分之厚度為上述絕緣性粒子之平均粒徑之1/2以下。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2011/030715A1 [專利文獻2]日本專利特開2013-175453號公報
[發明所欲解決之問題]
於使用包含導電性粒子之導電材料進行導電連接時,將上方之複數個電極與下方之複數個電極電性連接而進行導電連接。導電性粒子較理想為配置於上下之電極間,較理想為不配置於鄰接之橫方向之電極間。鄰接之橫方向之電極間較理想為不進行電性連接。
於先前之附絕緣性粒子之導電性粒子中,雖導電性之表面由絕緣性粒子所被覆,但存在難以於應連接之上下之電極間之導電連接後,抑制於不應連接之橫方向鄰接之電極間之電性連接之情況。尤其於使用粒徑相對較大之導電性粒子之情形時,存在難以充分提高經導電連接之連接構造體中之鄰接之橫方向之電極間之絕緣可靠性之情況。
又,先前之附絕緣性粒子之導電性粒子存在使用有機化合物或無機氧化物等之覆膜,將絕緣性粒子配置於導電性粒子之表面上之情況。若使用上述覆膜,將絕緣性粒子配置於導電性粒子之表面上,則存在於導電連接時,絕緣性粒子難以自導電性粒子之表面脫離之情況,從而存在難以充分提高應連接之上下之電極間之導通可靠性之情況。先前之附絕緣性粒子之導電性粒子存在難以有效地提高應連接之上下之電極間之導通可靠性及於不應連接之橫方向鄰接之電極間之絕緣可靠性之情況。
本發明之目的在於提供一種於將電極間電性連接之情形時,可有效地提高導通可靠性,進而可有效地提高絕緣可靠性之附絕緣性粒子之導電性粒子。又,本發明之目的在於提供一種使用上述附絕緣性粒子之導電性粒子之導電材料及連接構造體。 [解決問題之技術手段]
根據本發明之較廣之態樣,提供一種附絕緣性粒子之導電性粒子,其具備至少於表面具有導電部之導電性粒子、及配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子,且上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下,上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子之某特定之態樣中,上述導電性粒子於上述導電部之外表面具有突起。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子之某特定之態樣中,上述導電性粒子之粒徑相對於上述絕緣性粒子之粒徑之比為3以上且100以下。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子之某特定之態樣中,上述絕緣性粒子之膨潤倍率為1以上且2.5以下。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子之某特定之態樣中,上述絕緣性粒子之總個數中之10%以上以不與其他上述絕緣性粒子接觸之方式配置於上述導電性粒子之表面上。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子之某特定之態樣中,上述導電性粒子之粒徑為1 μm以上且50 μm以下。
根據本發明之較廣之態樣,提供一種導電材料,其包含上述附絕緣性粒子之導電性粒子、及黏合劑樹脂。
根據本發明之較廣之態樣,提供一種連接構造體,其具備於表面具有第1電極之第1連接對象構件、於表面具有第2電極之第2連接對象構件、及將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且上述連接部之材料為上述附絕緣性粒子之導電性粒子,或為包含上述附絕緣性粒子之導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料,上述第1電極與上述第2電極藉由上述附絕緣性粒子之導電性粒子中之上述導電部而電性連接。 [發明之效果]
本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子具備至少於表面具有導電部之導電性粒子、及配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,由於具備上述構成,故而於將電極間電性連接之情形時,可有效地提高導通可靠性,進而可有效地提高絕緣可靠性。
以下,對本發明之詳情進行說明。
(附絕緣性粒子之導電性粒子) 本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子具備至少於表面具有導電部之導電性粒子、及配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,由於具備上述構成,故而於將電極間電性連接之情形時,可有效地提高導通可靠性,進而可有效地提高絕緣可靠性。
於先前之附絕緣性粒子之導電性粒子中,雖導電性之表面由絕緣性粒子所被覆,但存在難以於應連接之上下之電極間之導電連接後,抑制於不應連接之橫方向鄰接之電極間之電性連接之情況。尤其於使用粒徑相對較大之導電性粒子之情形時,存在無法充分提高經導電連接之連接構造體中之鄰接之橫方向之電極間之絕緣可靠性之課題。
本發明者等人為了解決上述課題而進行銳意研究,結果發現藉由使用特定之絕緣性粒子,可解決上述課題。於本發明中,由於使用特定之絕緣性粒子,故而可有效地提高經導電連接之連接構造體中之鄰接之橫方向之電極間之絕緣可靠性。
又,於本發明中,藉由使用特定之絕緣性粒子,可將絕緣性粒子有效地配置於導電性粒子之表面上,故而無需使用有機化合物或無機氧化物等之被覆。結果於導電連接時,絕緣性粒子容易自導電性粒子之表面脫離,可有效地提高應連接之上下之電極間之導通可靠性。於本發明中,可有效地提高應連接之上下之電極間之導通可靠性及於不應連接之橫方向鄰接之電極間之絕緣可靠性。
於本發明中,為了獲得如上所述之效果,使用特定之絕緣性粒子起到很大作用。
就進一步有效地提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性之觀點而言,上述附絕緣性粒子之導電性粒子之粒徑之變動係數(CV值)較佳為10%以下、更佳為5%以下。
上述變動係數(CV值)可以如下方式測定。
CV值(%)=(ρ/Dn)×100 ρ:附絕緣性粒子之導電性粒子之粒徑之標準偏差 Dn:附絕緣性粒子之導電性粒子之粒徑之平均值
上述附絕緣性粒子之導電性粒子之形狀並無特別限定。上述附絕緣性粒子之導電性粒子之形狀可為球狀,亦可為球狀以外之形狀,亦可為扁平狀等形狀。
上述附絕緣性粒子之導電性粒子分散於黏合劑樹脂中,較佳地用於獲得導電材料。
以下,一面參照圖式,一面對本發明之具體之實施形態進行說明。
圖1係表示本發明之第1實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。
圖1所示之附絕緣性粒子之導電性粒子1具備導電性粒子2、及配置於導電性粒子2之表面上之複數個絕緣性粒子3。絕緣性粒子3係藉由具有絕緣性之材料而形成。
導電性粒子2具有基材粒子11、及配置於基材粒子11之表面上之導電部12。於附絕緣性粒子之導電性粒子1中,導電部12為導電層。導電部12覆蓋基材粒子11之表面。導電性粒子2係藉由導電部12被覆基材粒子11之表面而成之被覆粒子。導電性粒子2於表面具有導電部12。於上述導電性粒子中,可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之整體,亦可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之一部分。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子較佳為配置於上述導電部之表面上。
圖2係表示本發明之第2實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。
圖2所示之附絕緣性粒子之導電性粒子21具備導電性粒子22、及配置於導電性粒子22之表面上之複數個絕緣性粒子3。
導電性粒子22具有基材粒子11、及配置於基材粒子11之表面上之導電部31。於附絕緣性粒子之導電性粒子21中,導電部31為導電層。導電性粒子22於基材粒子11之表面上具有複數個芯物質32。導電部31被覆基材粒子11及芯物質32。藉由使導電部31被覆芯物質32,導電性粒子22於表面具有複數個突起33。於導電性粒子22中,導電部31之表面因芯物質32而隆起,形成複數個突起33。於上述導電性粒子中,可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之整體,亦可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之一部分。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子較佳為配置於上述導電部之表面上。
圖3係表示本發明之第3實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。
圖3所示之附絕緣性粒子之導電性粒子41具備導電性粒子42、及配置於導電性粒子42之表面上之複數個絕緣性粒子3。
導電性粒子42具有基材粒子11、及配置於基材粒子11之表面上之導電部51。於附絕緣性粒子之導電性粒子41中,導電部51為導電層。導電性粒子42不如導電性粒子22般具有芯物質。導電部51具有第1部分、及厚度厚於該第1部分之第2部分。導電性粒子42於表面具有複數個突起52。除複數個突起52以外之部分為導電部51之上述第1部分。複數個突起52為導電部51之厚度較厚之上述第2部分。於上述導電性粒子中,可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之整體,亦可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之一部分。於上述附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子較佳為配置於上述導電部之表面上。
以下,對附絕緣性粒子之導電性粒子之其他詳情進行說明。
導電性粒子: 上述導電性粒子較佳為具有基材粒子、及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。上述導電部可為單層構造,亦可為2層以上之複層構造。
上述導電性粒子之粒徑較佳為1 μm以上、更佳為10 μm以上,且較佳為50 μm以下、更佳為40 μm以下。若上述導電性粒子之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則於使用上述導電性粒子將電極間連接之情形時,導電性粒子與電極之接觸面積充分變大,且難以形成於形成導電部時凝聚之導電性粒子。又,經由導電性粒子連接之電極間之間隔不會變得過大,且導電部難以自基材粒子之表面剝離。
上述導電性粒子之粒徑較佳為平均粒徑,更佳為數量平均粒徑。導電性粒子之粒徑例如藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個導電性粒子,算出各導電性粒子之粒徑之平均值,或進行雷射繞射式粒度分佈測定而求出。於藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察導電性粒子中任意50個導電性粒子之方法測定上述導電性粒子之粒徑之情形時,例如可以如下方式進行測定。
以導電性粒子之含量成為30重量%之方式將其添加至Kulzer公司製造之「Technovit 4000」中並使之分散,製作導電性粒子檢査用嵌入樹脂。以通過分散於檢査用嵌入樹脂中之導電性粒子之中心附近之方式使用離子研磨裝置(Hitachi High-Technologies公司製造之「IM4000」),切出導電性粒子之剖面。然後,使用場發射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM),將圖像倍率設定為25000倍,隨機選擇50個導電性粒子,觀察各導電性粒子。計測各導電性粒子之圓當量徑作為粒徑,對其等進行算術平均而設為導電性粒子之粒徑。亦可製作附絕緣性粒子之導電性粒子檢査用嵌入樹脂代替導電性粒子檢査用嵌入樹脂。
上述導電性粒子之粒徑之變動係數(CV值)較佳為10%以下、更佳為5%以下。若上述導電性粒子之粒徑之變動係數為上述上限以下,則可進一步有效地提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性。
上述變動係數(CV值)可以如下方式進行測定。
CV值(%)=(ρ/Dn)×100 ρ:導電性粒子之粒徑之標準偏差 Dn:導電性粒子之粒徑之平均值
上述導電性粒子之形狀並無特別限定。上述導電性粒子之形狀可為球狀,亦可為球狀以外之形狀,亦可為扁平狀等形狀。
基材粒子: 作為上述基材粒子,可列舉樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子、有機無機混合粒子及金屬粒子等。上述基材粒子較佳為除金屬粒子以外之基材粒子,更佳為樹脂粒子、除金屬粒子以外之無機粒子或有機無機混合粒子。上述基材粒子亦可為除無機粒子以外之基材粒子。上述基材粒子亦可為具備核、及配置於該核之表面上之殼之核殼粒子。上述核可為有機核,上述殼可為無機殼。
作為上述樹脂粒子之材料,可較佳地使用各種有機物。作為上述樹脂粒子之材料,例如可列舉:聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚異丁烯、及聚丁二烯等聚烯烴樹脂;聚甲基丙烯酸甲酯及聚丙烯酸甲酯等丙烯酸系樹脂;聚碳酸酯、聚醯胺、苯酚甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、苯并胍胺甲醛樹脂、脲甲醛樹脂、酚樹脂、三聚氰胺樹脂、苯并胍胺樹脂、脲樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、聚碸、聚苯醚、聚縮醛、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醚酮、聚醚碸、二乙烯基苯聚合物、以及二乙烯基苯系共聚物等。作為上述二乙烯基苯系共聚物等,可列舉二乙烯基苯-苯乙烯共聚物及二乙烯基苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。由於可容易地將上述樹脂粒子之硬度控制於較佳之範圍,故而上述樹脂粒子之材料較佳為使1種或2種以上之具有乙烯性不飽和基之聚合性單體進行聚合而成之聚合物。
於使具有乙烯性不飽和基之聚合性單體進行聚合而獲得上述樹脂粒子之情形時,作為該具有乙烯性不飽和基之聚合性單體,可列舉非交聯性之單體及交聯性之單體。
作為上述非交聯性之單體,例如可列舉:苯乙烯、及α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、及順丁烯二酸酐等含羧基單體;(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)丙烯酸鯨蠟酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環己酯、及(甲基)丙烯酸異𦯉酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸甘油酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、及(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等含氧原子之(甲基)丙烯酸酯化合物;(甲基)丙烯腈等含腈單體;甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、及丙基乙烯醚等乙烯醚化合物;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、及硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯化合物;乙烯、丙烯、異戊二烯、及丁二烯等不飽和烴;(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯、氯乙烯、氟乙烯、及氯苯乙烯等含鹵素單體等。
作為上述交聯性之單體,例如可列舉:四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(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)四亞甲基二醇二(甲基)丙烯酸酯、及1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯等多官能(甲基)丙烯酸酯化合物;(異)氰尿酸三烯丙酯、偏苯三甲酸三烯丙酯、二乙烯基苯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯醯胺、二烯丙醚、以及γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、三甲氧基矽烷基苯乙烯、及乙烯基三甲氧基矽烷等含矽烷單體等。
「(甲基)丙烯酸酯」之用語表示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯。「(甲基)丙烯酸」之用語表示丙烯酸與甲基丙烯酸。「(甲基)丙烯醯基」之用語表示丙烯醯基與甲基丙烯醯基。
藉由利用公知之方法使上述具有乙烯性不飽和基之聚合性單體進行聚合,可獲得上述樹脂粒子。作為該方法,例如可列舉:於自由基聚合起始劑之存在下進行懸浮聚合之方法、以及使用非交聯之種粒子使單體與自由基聚合起始劑一起膨潤而聚合之方法等。
於上述基材粒子為除金屬粒子以外之無機粒子或有機無機混合粒子之情形時,作為用以形成基材粒子之無機物,可列舉:氧化矽、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯及碳黑等。上述無機物較佳為不為金屬。作為藉由上述氧化矽而形成之粒子,並無特別限定,例如可列舉藉由使具有2個以上之水解性之烷氧基矽烷基之矽化合物進行水解而形成交聯聚合物粒子後,視需要進行煅燒而獲得之粒子。作為上述有機無機混合粒子,例如可列舉藉由經交聯之烷氧基矽烷基聚合物與丙烯酸系樹脂而形成之有機無機混合粒子等。
上述有機無機混合粒子較佳為具有核、及配置於該核之表面上之殼之核殼型之有機無機混合粒子。上述核較佳為有機核。上述殼較佳為無機殼。就有效地降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述基材粒子較佳為具有有機核及配置於上述有機核之表面上之無機殼之有機無機混合粒子。
作為上述有機核之材料,可列舉上述樹脂粒子之材料等。
作為上述無機殼之材料,可列舉作為上述基材粒子之材料所列舉之無機物。上述無機殼之材料較佳為氧化矽。上述無機殼較佳為藉由利用溶膠凝膠法於上述核之表面上將金屬烷氧化物製成殼狀物後,對該殼狀物進行煅燒而形成。上述金屬烷氧化物較佳為矽烷烷氧化物。上述無機殼較佳為藉由矽烷烷氧化物而形成。
於上述基材粒子為金屬粒子之情形時,作為該金屬粒子之材料之金屬可列舉銀、銅、鎳、矽、金及鈦等。
上述基材粒子之粒徑較佳為0.6 μm以上、更佳為0.8 μm以上,且較佳為49.8 μm以下、更佳為49.6 μm以下。若上述基材粒子之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則電極間之間隔變小,且即便增加導電部(導電層等)之厚度,亦可獲得較小之導電性粒子。進而,於基材粒子之表面形成導電部時難以凝聚,難以形成經凝聚之導電性粒子。
上述基材粒子之粒徑尤佳為0.9 μm以上且49.9 μm以下。若上述基材粒子之粒徑為0.9 μm以上且49.9 μm以下之範圍內,則於基材粒子之表面形成導電部時難以凝聚,難以形成經凝聚之導電性粒子。
上述基材粒子之粒徑表示數量平均粒徑。上述基材粒子之粒徑係使用粒度分佈測定裝置等而求出。基材粒子之粒徑較佳為藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個基材粒子,算出各基材粒子之粒徑之平均值,或進行雷射繞射式粒度分佈測定而求出。於藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察導電性粒子中任意50個基材粒子之方法測定上述基材粒子之粒徑之情形時,例如可以如下方式進行測定。
以導電性粒子之含量成為30重量%之方式將其添加至Kulzer公司製造之「Technovit 4000」中並使之分散,製作導電性粒子檢査用嵌入樹脂。以通過分散於檢査用嵌入樹脂中之導電性粒子之中心附近之方式使用離子研磨裝置(Hitachi High-Technologies公司製造之「IM4000」),切出導電性粒子之剖面。然後,使用場發射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM),將圖像倍率設定為25000倍,隨機選擇50個導電性粒子,觀察各導電性粒子之基材粒子。計測各導電性粒子中之基材粒子之圓當量徑作為粒徑,對其等進行算術平均而設為基材粒子之粒徑。亦可製作附絕緣性粒子之導電性粒子檢査用嵌入樹脂代替導電性粒子檢査用嵌入樹脂。
導電部: 於本發明中,上述導電性粒子至少於表面具有導電部。上述導電部較佳為包含金屬。構成上述導電部之金屬並無特別限定。作為上述金屬,例如可列舉:金、銀、銅、鉑、鈀、鋅、鉛、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鍺及鎘、以及該等之合金等。又,作為上述金屬,亦可使用摻錫氧化銦(ITO)。上述金屬可僅使用1種,亦可併用2種以上。就進一步降低電極間之連接電阻之觀點而言,較佳為包含錫之合金、鎳、鈀、銅或金,更佳為鎳或鈀。
又,就有效地提高導通可靠性之觀點而言,上述導電部及上述導電部之外表面部分較佳為包含鎳。包含鎳之導電部100重量%中之鎳之含量較佳為10重量%以上、更佳為50重量%以上、進一步較佳為60重量%以上、進而較佳為70重量%以上、尤佳為90重量%以上。上述包含鎳之導電部100重量%中之鎳之含量亦可為97重量%以上,亦可為97.5重量%以上,亦可為98重量%以上。
再者,於導電部之表面因氧化而存在羥基之情況較多。通常,於藉由鎳而形成之導電部之表面因氧化而存在羥基。可於此種具有羥基之導電部之表面(導電性粒子之表面)經由化學鍵而配置絕緣性粒子。
上述導電部可藉由1層而形成。上述導電部亦可藉由複數層而形成。即,上述導電部亦可具有2層以上之積層構造。於藉由複數層形成上述導電部之情形時,構成最外層之金屬較佳為金、鎳、鈀、銅或包含錫與銀之合金,更佳為金。於構成最外層之金屬為該等較佳之金屬之情形時,電極間之連接電阻進一步降低。又,於構成最外層之金屬為金之情形時,耐腐蝕性進一步提高。
於上述基材粒子之表面上形成導電部之方法並無特別限定。作為形成上述導電部之方法,例如可列舉:利用無電解電鍍之方法、利用電鍍之方法、利用物理碰撞之方法、利用機械化學反應之方法、利用物理蒸鍍或物理吸附之方法、以及將金屬粉末或包含金屬粉末及黏合劑之糊劑(paste)塗佈於基材粒子之表面之方法等。形成上述導電部之方法較佳為利用無電解電鍍、電鍍或物理碰撞之方法。作為上述利用物理蒸鍍之方法,可列舉真空蒸鍍、離子鍍覆及離子濺鍍等方法。又,於上述利用物理碰撞之方法中,例如使用Theta Composer(德壽工作所公司製造)等。
上述導電部之厚度較佳為0.005 μm以上、更佳為0.01 μm以上,且較佳為10 μm以下、更佳為1 μm以下、進而較佳為0.3 μm以下。若上述導電部之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得充分之導電性,且導電性粒子不會變得過硬而可於電極間之連接時使導電性粒子充分變形。
於藉由複數層形成上述導電部之情形時,最外層之導電部之厚度較佳為0.001 μm以上、更佳為0.01 μm以上,且較佳為0.5 μm以下、更佳為0.1 μm以下。若上述最外層之導電部之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則最外層之導電部變得均一,耐腐蝕性充分提高,且可充分降低電極間之連接電阻。
上述導電部之厚度例如可藉由使用穿透型電子顯微鏡(TEM)觀察導電性粒子之剖面而測定。
芯物質: 上述導電性粒子較佳為於上述導電部之外表面具有複數個突起。於藉由附絕緣性粒子之導電性粒子而連接之電極之表面多形成有氧化覆膜。於使用於導電部之表面具有突起之附絕緣性粒子之導電性粒子之情形時,於電極間配置附絕緣性粒子之導電性粒子並進行壓接,藉此可利用突起有效地排除上述氧化覆膜。因此,電極與導電部進一步確實地接觸,電極間之連接電阻進一步降低。進而,於電極間之連接時,藉由導電性粒子之突起,可有效地排除導電性粒子與電極之間之絕緣性粒子。因此,電極間之導通可靠性進一步提高。
作為形成上述突起之方法,可列舉:使芯物質附著於基材粒子之表面後,藉由無電解電鍍形成導電部之方法;以及藉由無電解電鍍於基材粒子之表面形成導電部後附著芯物質,進而藉由無電解電鍍形成導電部之方法等。作為形成上述突起之其他方法,可列舉:於基材粒子之表面上形成第1導電部後,於該第1導電部上配置芯物質,繼而形成第2導電部之方法;以及於在基材粒子之表面上形成導電部(第1導電部或第2導電部等)之中途階段添加芯物質之方法等。又,亦可使用如下方法等:為了形成突起,不使用上述芯物質,而藉由無電解電鍍於基材粒子形成導電部後,於導電部之表面上使鍍覆層呈突起狀析出,進而藉由無電解電鍍形成導電部。
作為使芯物質附著於基材粒子之表面之方法,例如可列舉:於基材粒子之分散液中添加芯物質,藉由范德華力使芯物質集積、附著於基材粒子之表面之方法;以及於加入有基材粒子之容器中添加芯物質,利用由容器之旋轉等產生之機械作用使芯物質附著於基材粒子之表面之方法等。就控制附著之芯物質之量之觀點而言,使芯物質附著於基材粒子之表面之方法較佳為使芯物質集積、附著於分散液中之基材粒子之表面之方法。
作為構成上述芯物質之物質,可列舉導電性物質及非導電性物質。作為上述導電性物質,例如可列舉金屬、金屬之氧化物、石墨等導電性非金屬及導電性聚合物等。作為上述導電性聚合物,可列舉聚乙炔等。作為上述非導電性物質,可列舉氧化矽、氧化鋁及氧化鋯等。就進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言,較佳為上述芯物質為金屬。
上述金屬並無特別限定。作為上述金屬,例如可列舉:金、銀、銅、鉑、鋅、鉄、鉛、錫、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鍺及鎘等金屬、以及錫-鉛合金、錫-銅合金、錫-銀合金、錫-鉛-銀合金及碳化鎢等包含2種以上之金屬之合金等。就進一步提高電極間之導通可靠性之觀點而言,上述金屬較佳為鎳、銅、銀或金。上述金屬可與構成上述導電部(導電層)之金屬相同,亦可與構成上述導電部(導電層)之金屬不同。
上述芯物質之形狀並無特別限定。芯物質之形狀較佳為塊狀。作為芯物質,例如可列舉粒子狀之塊、複數個微小粒子凝聚而成之凝聚塊、及不定形之塊等。
上述芯物質之粒徑(平均粒徑)較佳為0.001 μm以上、更佳為0.05 μm以上,且較佳為0.9 μm以下、更佳為0.2 μm以下。若上述芯物質之粒徑為上述下限以上及上限以下,則可有效地降低電極間之連接電阻。
上述芯物質之粒徑較佳為平均粒徑,更佳為數量平均粒徑。芯物質之粒徑例如藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個芯物質,算出各芯物質之粒徑之平均值,或進行雷射繞射式粒度分佈測定而求出。於藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察導電性粒子中任意50個芯物質之方法測定上述芯物質之粒徑之情形時,例如可以如下方式進行測定。
將導電性粒子以含量成為30重量%之方式添加至Kulzer公司製造之「Technovit 4000」中並使之分散,製作導電性粒子檢査用嵌入樹脂。以通過分散於該檢査用嵌入樹脂中之導電性粒子之中心附近之方式使用離子研磨裝置(Hitachi High-Technologies公司製造之「IM4000」),切出導電性粒子之剖面。然後,使用場發射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM),將圖像倍率設定為20萬倍,隨機選擇50個導電性粒子,觀察導電性粒子之芯物質。計測各導電性粒子中之芯物質之圓當量徑作為粒徑,對其等進行算術平均而設為芯物質之粒徑。亦可製作附絕緣性粒子之導電性粒子檢査用嵌入樹脂代替導電性粒子檢査用嵌入樹脂。
絕緣性粒子: 本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子具備配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子。於該情形時,若將上述附絕緣性粒子之導電性粒子用於電極間之連接,則可防止鄰接之電極間之短路。具體而言,於複數個附絕緣性粒子之導電性粒子接觸時,於複數個電極間存在絕緣性粒子,故而可防止並非上下之電極間而是於橫方向相鄰之電極間之短路。再者,於電極間之連接時,以2個電極對附絕緣性粒子之導電性粒子進行加壓,藉此可容易地排除導電性粒子之導電部與電極之間之絕緣性粒子。進而,於為在導電部之外表面具有複數個突起之導電性粒子之情形時,可進一步容易地排除導電性粒子之導電部與電極之間之絕緣性粒子。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下。於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子相對較大。因此,即便於使用粒徑相對較大之導電性粒子之情形時,亦可進一步有效地提高經導電連接之連接構造體中之鄰接之橫方向之電極間之絕緣可靠性。
上述絕緣性粒子之粒徑可根據上述附絕緣性粒子之導電性粒子之粒徑及上述附絕緣性粒子之導電性粒子之用途等而適當選擇。上述絕緣性粒子之粒徑較佳為超過540 nm、更佳為550 nm以上、進而較佳為700 nm以上、尤佳為800 nm以上,且較佳為1500 nm以下、更佳為1200 nm以下、進一步較佳為未達1000 nm、進而較佳為900 nm以下、進而更佳為850 nm以下。若上述絕緣性粒子之粒徑滿足上述下限,則於使上述附絕緣性粒子之導電性粒子分散於黏合劑樹脂中時,複數個上述附絕緣性粒子之導電性粒子中之導電部彼此難以接觸。若上述絕緣性粒子之粒徑滿足上述上限,則於電極間之連接時,為了排除電極與導電性粒子之間之絕緣性粒子,無需過度提高壓力,亦無需加熱至高溫。若上述絕緣性粒子之粒徑滿足上述下限及上述上限,則於將電極間電性連接之情形時,可進一步有效地提高絕緣可靠性。
上述絕緣性粒子之粒徑較佳為平均粒徑,更佳為數量平均粒徑。上述絕緣性粒子之粒徑係使用粒度分佈測定裝置等而求出。上述絕緣性粒子之粒徑較佳為藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個絕緣性粒子,算出平均值,或進行雷射繞射式粒度分佈測定而求出。於藉由以電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察上述附絕緣性粒子之導電性粒子中任意50個絕緣性粒子之方法測定上述絕緣性粒子之粒徑之情形時,例如可以如下方式進行測定。
將附絕緣性粒子之導電性粒子以含量成為30重量%之方式添加至Kulzer公司製造之「Technovit 4000」中並使之分散,製作導電性粒子檢査用嵌入樹脂。以通過分散於該檢査用嵌入樹脂中之附絕緣性粒子之導電性粒子之中心附近之方式使用離子研磨裝置(Hitachi High-Technologies公司製造之「IM4000」),切出附絕緣性粒子之導電性粒子之剖面。然後,使用場發射型掃描型電子顯微鏡(FE-SEM),將圖像倍率設定為5萬倍,隨機選擇50個附絕緣性粒子之導電性粒子,觀察各附絕緣性粒子之導電性粒子之絕緣性粒子。計測各附絕緣性粒子之導電性粒子中之絕緣性粒子之圓當量徑作為粒徑,對其等進行算術平均而設為絕緣性粒子之粒徑。
上述導電性粒子之粒徑相對於上述絕緣性粒子之粒徑之比(導電性粒子之粒徑/絕緣性粒子之粒徑)較佳為3以上、更佳為6以上、進而較佳為16以上,且較佳為100以下、更佳為55以下、進而較佳為30以下。若上述比(導電性粒子之粒徑/絕緣性粒子之粒徑)為上述下限以上及上述上限以下,則於將電極間電性連接之情形時,可進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數較佳為300 MPa以上、更佳為500 MPa以上,且較佳為950 MPa以下、更佳為900 MPa以下。若上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為上述下限以上及上述上限以下,則於將電極間電性連接之情形時,可進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性。
上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數可藉由動態黏彈性測定裝置(TA Instruments公司製造之「RSA3」)而測定。上述利用動態黏彈性測定裝置之測定係使用長度10 mm、寬度1 mm~10 mm、厚度15 mm~50 mm之測定樣品,於頻率10 Hz、應變1%、溫度-10℃~210℃、及升溫速度5℃/min之條件下進行。由測定結果算出60℃下之儲存彈性模數。再者,上述測定樣品係使用與上述絕緣性粒子相同之原料(構成絕緣性粒子之材料)而製作。
若上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下,則上述絕緣性粒子於60℃下表現柔軟之性質。若上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為上述較佳之範圍,則上述絕緣性粒子於60℃下表現非常柔軟之性質。又,由於在上述導電性粒子之表面上配置上述絕緣性粒子時之溫度為約60℃,故而於在上述導電性粒子之表面上配置上述絕緣性粒子時,上述絕緣性粒子變得非常柔軟,可容易地配置於上述導電性粒子之表面上。又,由於可容易地於上述導電性粒子之表面上配置上述絕緣性粒子,故而無需使用有機化合物或無機氧化物等之被覆。因此,於導電連接時,絕緣性粒子容易自導電性粒子之表面脫離,可有效地提高應連接之上下之電極間之導通可靠性。
作為將上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數調整為100 MPa以上且1000 MPa以下之方法,可列舉以下之方法。調整單體之玻璃轉移溫度而製作絕緣性粒子之方法。將主單體與具有與該主單體之玻璃轉移溫度不同之玻璃轉移溫度之單體進行混合而製作絕緣性粒子之方法。降低交聯劑相對於主單體之添加率之方法。於製作絕緣性粒子時使用官能數較小之交聯劑之方法。使用具有多孔構造之絕緣性粒子之方法。使用具有中空構造之絕緣性粒子之方法。使用藉由與陶瓷及氧化矽之兩者不同之有機化合物而形成之絕緣性粒子之方法。亦可使用該等以外之方法。
又,就將上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數設為上述較佳之範圍之觀點而言,上述絕緣性粒子較佳為藉由使聚合性化合物進行聚合而獲得。作為上述聚合性化合物,可列舉上述樹脂粒子之材料等。上述聚合性化合物之側鏈較佳為較長。藉由使上述聚合性化合物之側鏈較長,可獲得表現更加柔軟之性質之絕緣性粒子。又,如上所述,上述絕緣性粒子相對較大。為了獲得粒徑較大之絕緣性粒子,較佳為上述聚合性化合物之側鏈較短。藉由使側鏈較短之聚合性化合物進行聚合,可容易地獲得粒徑較大之絕緣性粒子,但藉由側鏈較短之聚合性化合物而獲得之絕緣性粒子難以表現柔軟之性質。因此,作為對藉由側鏈較短之聚合性化合物而獲得之絕緣性粒子賦予柔軟之性質之方法,可列舉對側鏈較短之聚合性化合物導入不參與該聚合性化合物之聚合且具有與環氧基等之反應性之反應性官能基之方法等。藉由對側鏈較短之聚合性化合物導入上述反應性官能基,於使側鏈較短之聚合性化合物進行聚合而獲得絕緣性粒子後,使上述反應性官能基與鏈長較長之化合物進行反應,藉此可對絕緣性粒子賦予柔軟之性質。結果可容易地於上述導電性粒子之表面上配置絕緣性粒子。
上述絕緣性粒子之膨潤倍率較佳為1以上、更佳為1.2以上,且較佳為2.5以下、更佳為2以下。若上述膨潤倍率為上述下限以上,則可進一步容易地於上述導電性粒子之表面上配置上述絕緣性粒子。若上述膨潤倍率為上述上限以下,則於將電極間電性連接之情形時,可進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性。
上述膨潤倍率為絕緣性粒子之柔軟性之指標。上述膨潤倍率越高,表示絕緣性粒子越柔軟。
上述膨潤倍率可以如下方式進行測定。
使用與上述絕緣性粒子相同之原料(構成絕緣性粒子之材料),製作縱10 mm×橫5 mm、厚0.5 mm之測定樣品。測定所得之測定樣品之重量,於甲苯100 g中以25℃浸漬20小時。其後,取出測定樣品,於160℃下乾燥30分鐘,測定乾燥後之測定樣品之重量。可藉由下述式(1),由甲苯浸漬前後之測定樣品之重量變化算出膨潤倍率。
膨潤倍率=[甲苯浸漬後之測定樣品之重量(g)/甲苯浸漬前之測定樣品之重量(g)]・・・式(1)
就於將電極間電性連接之情形時,進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性之觀點而言,較佳為上述絕緣性粒子之總個數中之10%以上以不與其他上述絕緣性粒子接觸之方式配置於上述導電性粒子之表面上。就於將電極間電性連接之情形時,進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性之觀點而言,更佳為上述絕緣性粒子之總個數中之30%以上以不與其他上述絕緣性粒子接觸之方式配置於上述導電性粒子之表面上。
未與其他絕緣性粒子接觸之絕緣性粒子之個數之比率較佳為藉由利用掃描型電子顯微鏡(SEM)觀察20個附絕緣性粒子之導電性粒子而算出。具體而言,較佳為藉由利用掃描型電子顯微鏡(SEM)自一方向觀察附絕緣性粒子之導電性粒子,算出各附絕緣性粒子之導電性粒子中之絕緣性粒子之個數、及未與其他絕緣性粒子接觸之絕緣性粒子之個數,並算出平均值而求出。
作為構成上述絕緣性粒子之材料,可列舉絕緣性之樹脂等。作為上述絕緣性之樹脂,可列舉能夠用作基材粒子之樹脂粒子之材料等。
作為上述絕緣性粒子之材料之絕緣性樹脂之具體例可列舉:聚烯烴化合物、(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸酯共聚物、嵌段聚合物、熱塑性樹脂、熱塑性樹脂之交聯物、熱硬化性樹脂及水溶性樹脂等。
作為上述聚烯烴化合物,可列舉聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及乙烯-丙烯酸酯共聚物等。作為上述(甲基)丙烯酸酯聚合物,可列舉聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸乙酯及聚(甲基)丙烯酸丁酯等。作為上述嵌段聚合物,可列舉聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯酸酯共聚物、SB型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、及SBS型苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、以及該等之氫化物等。作為上述熱塑性樹脂,可列舉乙烯基聚合物及乙烯基共聚物等。作為上述熱硬化性樹脂,可列舉環氧樹脂、酚樹脂及三聚氰胺樹脂等。作為上述水溶性樹脂,可列舉聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯醯胺、聚乙烯基吡咯啶酮、聚環氧乙烷及甲基纖維素等。
於藉由交聯劑調整絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數之情形時,較佳為構成上述絕緣性粒子之材料包含交聯劑。就將60℃下之儲存彈性模數調整為100 MPa以上且1000 MPa以下之觀點而言,上述交聯劑較佳為2官能~6官能之交聯劑。作為上述2官能~6官能之交聯劑,較佳為2官能~6官能之(甲基)丙烯酸酯之單體,更佳為2官能~4官能之(甲基)丙烯酸酯之單體,進而較佳為2官能之(甲基)丙烯酸酯之單體。作為上述2官能~6官能之(甲基)丙烯酸酯之單體,較佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯或乙二醇二甲基丙烯酸酯,更佳為乙二醇二甲基丙烯酸酯。
就容易將絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數調整為100 MPa以上且1000 MPa以下之觀點而言,相對於構成絕緣性粒子之材料中含量最多之材料100重量份,交聯劑之含量較佳為0.001重量份以上、更佳為0.01重量份以上、進而較佳為0.1重量份以上。就容易將絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數調整為100 MPa以上且1000 MPa以下之觀點而言,相對於構成絕緣性粒子之材料中含量最多之材料100重量份,交聯劑之含量較佳為20重量份以下、更佳為10重量份以下、進而較佳為6重量份以下。
作為於上述導電部之表面上配置上述絕緣性粒子之方法,可列舉化學方法、及物理或機械方法等。作為上述化學方法,例如可列舉界面聚合法、粒子存在下之懸浮聚合法及乳化聚合法等。作為上述物理或機械方法,可列舉噴霧乾燥、混成(hybridization)、靜電附著法、噴霧法、浸漬及利用真空蒸鍍之方法等。就於將電極間電性連接之情形時,進一步有效地提高絕緣可靠性及導通可靠性之觀點而言,於上述導電部之表面上配置上述絕緣性粒子之方法較佳為物理方法。
上述導電部之外表面、及上述絕緣性粒子之外表面亦可分別由具有反應性官能基之化合物所被覆。上述導電部之外表面與上述絕緣性粒子之外表面亦可不直接進行化學鍵結,亦可藉由具有反應性官能基之化合物而間接地進行化學鍵結。亦可於對上述導電部之外表面導入羧基後,該羧基經由聚乙烯亞胺等高分子電解質與絕緣性粒子之外表面之官能基進行化學鍵結。
於本發明之附絕緣性粒子之導電性粒子中,亦可併用粒徑不同之2種以上之絕緣性粒子。藉由併用粒徑不同之2種以上之絕緣性粒子,可使粒徑較小之絕緣性粒子進入至由粒徑較大之絕緣性粒子所被覆之間隙,而進一步有效地提高上述被覆率。
上述絕緣性粒子之粒徑之變動係數(CV值)較佳為20%以下。若上述絕緣性粒子之粒徑之變動係數為上述上限以下,則所得之附絕緣性粒子之導電性粒子之由絕緣性粒子所覆蓋之部分之厚度變得更加均一,於導電連接時可更容易均一地賦予壓力,可進一步降低電極間之連接電阻。
上述變動係數(CV值)可以如下方式進行測定。
CV值(%)=(ρ/Dn)×100 ρ:絕緣性粒子之粒徑之標準偏差 Dn:絕緣性粒子之粒徑之平均值
上述絕緣性粒子之形狀並無特別限定。上述絕緣性粒子之形狀可為球狀,亦可為球狀以外之形狀,亦可為扁平狀等形狀。
(導電材料) 本發明之導電材料包含上述附絕緣性粒子之導電性粒子、及黏合劑樹脂。上述附絕緣性粒子之導電性粒子較佳為分散於黏合劑樹脂中而使用,較佳為分散於黏合劑樹脂中而用作導電材料。上述導電材料較佳為各向異性導電材料。上述導電材料較佳為用於電極間之電性連接。上述導電材料較佳為電路連接用導電材料。於上述導電材料中,由於使用上述附絕緣性粒子之導電性粒子,故而可進一步提高電極間之絕緣可靠性及導通可靠性。
上述黏合劑樹脂並無特別限定。作為上述黏合劑樹脂,可使用公知之絕緣性之樹脂。上述黏合劑樹脂較佳為包含熱塑性成分(熱塑性化合物)或硬化性成分,更佳為包含硬化性成分。作為上述硬化性成分,可列舉光硬化性成分及熱硬化性成分。上述光硬化性成分較佳為包含光硬化性化合物及光聚合起始劑。上述熱硬化性成分較佳為包含熱硬化性化合物及熱硬化劑。
作為上述黏合劑樹脂,例如可列舉乙烯基樹脂、熱塑性樹脂、硬化性樹脂、熱塑性嵌段共聚物及彈性體等。上述黏合劑樹脂可僅使用1種,亦可併用2種以上。
作為上述乙烯基樹脂,例如可列舉乙酸乙烯酯樹脂、丙烯酸系樹脂及苯乙烯樹脂等。作為上述熱塑性樹脂,例如可列舉聚烯烴樹脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚醯胺樹脂等。作為上述硬化性樹脂,例如可列舉環氧樹脂、胺基甲酸酯樹脂、聚醯亞胺樹脂及不飽和聚酯樹脂等。再者,上述硬化性樹脂亦可為常溫硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂或濕氣硬化型樹脂。上述硬化性樹脂亦可與硬化劑併用。作為上述熱塑性嵌段共聚物,例如可列舉:苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物、及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物之氫化物等。作為上述彈性體,例如可列舉苯乙烯-丁二烯共聚橡膠、及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚橡膠等。
上述導電材料中,除了上述附絕緣性粒子之導電性粒子及上述黏合劑樹脂以外,亦可包含例如填充劑、增量劑、軟化劑、塑化劑、聚合觸媒、硬化觸媒、著色劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、抗靜電劑及阻燃劑等各種添加劑。
使上述附絕緣性粒子之導電性粒子分散於上述黏合劑樹脂中之方法可使用先前公知之分散方法,並無特別限定。作為使上述附絕緣性粒子之導電性粒子分散於上述黏合劑樹脂中之方法,例如可列舉以下之方法等。於上述黏合劑樹脂中添加上述附絕緣性粒子之導電性粒子後,利用行星式混合機等進行混練使之分散之方法。使用均質機等使上述附絕緣性粒子之導電性粒子均一地分散於水或有機溶劑中後,添加至上述黏合劑樹脂中,利用行星式混合機等進行混練使之分散之方法。將上述黏合劑樹脂利用水或有機溶劑等進行稀釋後,添加上述附絕緣性粒子之導電性粒子,利用行星式混合機等進行混練使之分散之方法。
上述導電材料之25℃下之黏度(η25)較佳為30 Pa・s以上、更佳為50 Pa・s以上,且較佳為400 Pa・s以下、更佳為300 Pa・s以下。若上述導電材料之25℃下之黏度為上述下限以上及上述上限以下,則可進一步有效地提高電極間之絕緣可靠性,且可進一步有效地提高電極間之導通可靠性。上述黏度(η25)可藉由調配成分之種類及調配量而適當調整。
上述黏度(η25)例如可使用E型黏度計(東機產業公司製造之「TVE22L」)等,於25℃及5 rpm之條件下進行測定。
本發明之導電材料可用作導電膏及導電膜等。於本發明之導電材料為導電膜之情形時,亦可於包含導電性粒子之導電膜積層不包含導電性粒子之膜。上述導電膏較佳為各向異性導電膏。上述導電膜較佳為各向異性導電膜。
於上述導電材料100重量%中,上述黏合劑樹脂之含量較佳為10重量%以上、更佳為30重量%以上、進而較佳為50重量%以上、尤佳為70重量%以上,且較佳為99.99重量%以下、更佳為99.9重量%以下。若上述黏合劑樹脂之含量為上述下限以上及上述上限以下,則可於電極間有效率地配置導電性粒子,進一步提高藉由導電材料而連接之連接對象構件之連接可靠性。
於上述導電材料100重量%中,上述附絕緣性粒子之導電性粒子之含量較佳為0.01重量%以上、更佳為0.1重量%以上,且較佳為80重量%以下、更佳為60重量%以下、進而較佳為40重量%以下、尤佳為20重量%以下、最佳為10重量%以下。若上述附絕緣性粒子之導電性粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下,則可進一步提高電極間之導通可靠性及絕緣可靠性。
(連接構造體) 本發明之連接構造體具備:於表面具有第1電極之第1連接對象構件、於表面具有第2電極之第2連接對象構件、及將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部。於本發明之連接構造體中,上述連接部之材料為上述附絕緣性粒子之導電性粒子,或為包含上述附絕緣性粒子之導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料。於本發明之連接構造體中,上述第1電極與上述第2電極藉由上述附絕緣性粒子之導電性粒子中之上述導電部而電性連接。
上述連接構造體可經過如下步驟獲得:於上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件之間配置上述附絕緣性粒子之導電性粒子或上述導電材料之步驟、及藉由進行熱壓接而進行導電連接之步驟。較佳為於上述熱壓接時,上述絕緣性粒子自上述附絕緣性粒子之導電性粒子脫離。
圖4係模式地表示使用本發明之第1實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之連接構造體之剖視圖。
圖4所示之連接構造體81具備第1連接對象構件82、第2連接對象構件83、及將第1連接對象構件82及第2連接對象構件83連接之連接部84。連接部84係藉由包含附絕緣性粒子之導電性粒子1之導電材料而形成。連接部84較佳為藉由使包含複數個附絕緣性粒子之導電性粒子1之導電材料硬化而形成。再者,於圖4中,為方便圖示,以略圖表示附絕緣性粒子之導電性粒子1。除了附絕緣性粒子之導電性粒子1以外,亦可使用附絕緣性粒子之導電性粒子21或41。
第1連接對象構件82於表面(上表面)具有複數個第1電極82a。第2連接對象構件83於表面(下表面)具有複數個第2電極83a。第1電極82a與第2電極83a藉由1個或複數個附絕緣性粒子之導電性粒子1中之導電性粒子2而電性連接。因此,第1連接對象構件82及第2連接對象構件83藉由附絕緣性粒子之導電性粒子1中之導電部而電性連接。
上述連接構造體之製造方法並無特別限定。作為連接構造體之製造方法之一例,可列舉於第1連接對象構件與第2連接對象構件之間配置上述導電材料,獲得積層體後,對該積層體進行加熱及加壓之方法等。上述熱壓接之壓力較佳為40 MPa以上、更佳為60 MPa以上,且較佳為90 MPa以下、更佳為70 MPa以下。上述熱壓接之加熱之溫度較佳為80℃以上、更佳為100℃以上,且較佳為140℃以下、更佳為120℃以下。若上述熱壓接之壓力及溫度為上述下限以上及上述上限以下,則於導電連接時,絕緣性粒子可容易地自附絕緣性粒子之導電性粒子之表面脫離,可進一步提高電極間之導通可靠性。
於對上述積層體進行加熱及加壓時,可將存在於上述導電性粒子與上述第1電極及上述第2電極之間之上述絕緣性粒子排除。例如,於上述加熱及加壓時,存在於上述導電性粒子與上述第1電極及上述第2電極之間之上述絕緣性粒子容易自上述附絕緣性粒子之導電性粒子之表面脫離。再者,於上述加熱及加壓時,存在一部分之上述絕緣性粒子自上述附絕緣性粒子之導電性粒子之表面脫離,上述導電部之表面部分露出之情況。上述導電部之表面露出之部分與上述第1電極及上述第2電極接觸,藉此可經由上述導電性粒子將第1電極與第2電極電性連接。
上述第1連接對象構件及第2連接對象構件並無特別限定。作為上述第1連接對象構件及第2連接對象構件,具體而言,可列舉:半導體晶片、半導體封裝體、LED(light-emitting diode,發光二極體)晶片、LED封裝體、電容器及二極體等電子零件、以及樹脂膜、印刷基板、可撓性印刷基板、可撓性扁平電纜、剛性可撓性基板、玻璃環氧基板及玻璃基板等電路基板等電子零件等。上述第1連接對象構件及第2連接對象構件較佳為電子零件。
作為設置於上述連接對象構件之電極,可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鉬電極、銀電極、SUS電極、及鎢電極等金屬電極。於上述連接對象構件為可撓性印刷基板之情形時,上述電極較佳為金電極、鎳電極、錫電極、銀電極或銅電極。於上述連接對象構件為玻璃基板之情形時,上述電極較佳為鋁電極、銅電極、鉬電極、銀電極或鎢電極。再者,於上述電極為鋁電極之情形時,可為僅由鋁形成之電極,亦可為於金屬氧化物層之表面積層鋁層而成之電極。作為上述金屬氧化物層之材料,可列舉摻雜有3價之金屬元素之氧化銦及摻雜有3價之金屬元素之氧化鋅等。作為上述3價之金屬元素,可列舉Sn、Al及Ga等。
以下,列舉實施例及比較例,對本發明進行具體說明。本發明並不僅限定於以下之實施例。
(實施例1) (1)導電性粒子之製作 準備藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。使用超音波分散器,使基材粒子10重量份分散於包含鈀觸媒液5重量%之鹼溶液100重量份中後,對溶液進行過濾,藉此取出基材粒子。繼而,將基材粒子添加至二甲基胺硼烷1重量%溶液100重量份中,使基材粒子之表面活化。將表面經活化之基材粒子充分水洗後,添加至蒸餾水500重量份中使之分散,藉此獲得分散液。繼而,歷時3分鐘向上述分散液中添加鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)1 g,獲得包含附著有芯物質之基材粒子之懸浮液。
又,準備包含硫酸鎳0.35 mol/L、二甲基胺硼烷1.38 mol/L及檸檬酸鈉0.5 mol/L之鍍鎳液(pH值8.5)。
一面於70℃下攪拌所得之懸浮液,一面將上述鍍鎳液緩緩滴加至懸浮液中,進行無電解鍍鎳。其後,藉由對懸浮液進行過濾而取出粒子,並進行水洗、乾燥,藉此獲得於基材粒子之表面形成有第1導電部(鎳-硼層,厚度200 nm)之粒子。
將形成有第1導電部之粒子10重量份添加至蒸餾水100重量份中使之分散,藉此獲得懸浮液。又,準備包含氰化金0.03 mol/L、及作為還原劑之對苯二酚0.1 mol/L之還原鍍金液。一面於70℃下攪拌所得之懸浮液,一面將上述還原鍍金液緩緩滴加至懸浮液中,進行還原鍍金。其後,藉由對懸浮液進行過濾而取出粒子,並進行水洗、乾燥,藉此獲得導電性粒子。於所得之導電性粒子中,於上述第1導電部之外表面上形成有第2導電部(金層,厚度35 nm)。
(2)絕緣性粒子之製作 於安裝有四口可分離式蓋(separable cover)、攪拌翼、三向旋塞、冷卻管及溫度探針之2000 mL可分離式燒瓶中加入下述組合物後,針對上述組合物,以固形物成分成為10重量%之方式添加蒸餾水,於120 rpm下進行攪拌,於氮氣環境下以50℃進行5小時聚合。上述組合物包含甲基丙烯酸甲酯1080 mmol、乙二醇二甲基丙烯酸酯(交聯劑)10 mmol、4-(甲基丙烯醯氧基)苯基二甲基鋶甲基硫酸鹽0.5 mmol、及2,2'-偶氮雙{2-[N-(2-羧基乙基)脒基]丙烷}0.5 mmol。反應結束後,進行冷凍乾燥,獲得於表面具有來自4-(甲基丙烯醯氧基)苯基二甲基鋶甲基硫酸鹽之碸基之絕緣性粒子(粒徑540 nm)。
(3)附絕緣性粒子之導電性粒子之製作 使上述所得之絕緣性粒子於超音波照射下分散於蒸餾水中,獲得絕緣性粒子之10重量%水分散液。使所得之導電性粒子10 g分散於蒸餾水500 mL中,添加絕緣性粒子之10重量%水分散液1 g,於室溫下攪拌8小時。利用3 μm之篩網過濾器進行過濾後,進而利用甲醇洗淨並進行乾燥,獲得附絕緣性粒子之導電性粒子。
(4)導電材料(各向異性導電膏)之製作 調配所得之導電性粒子7重量份、雙酚A型苯氧基樹脂25重量份、茀型環氧樹脂4重量份、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂30重量份、及SI-60L(三新化學工業公司製造),進行3分鐘之脫泡及攪拌,藉此獲得導電材料(各向異性導電膏)。
(5)連接構造體之製作 準備於上表面形成有L/S為10 μm/10 μm之IZO電極圖案(第1電極,電極表面之金屬之維氏硬度100 Hv)之透明玻璃基板。又,準備於下表面形成有L/S為10 μm/10 μm之Au電極圖案(第2電極,電極表面之金屬之維氏硬度50 Hv)之半導體晶片。
將所得之各向異性導電膏以厚度成為30 μm之方式塗敷於上述透明玻璃基板上,形成各向異性導電膏層。繼而,於各向異性導電膏層上以電極彼此對向之方式積層上述半導體晶片。其後,一面以各向異性導電膏層之溫度成為100℃之方式調整頭之溫度,一面於半導體晶片之上表面載置加壓加熱頭,施加60 MPa之壓力,使各向異性導電膏層於100℃下硬化,獲得連接構造體。
(實施例2) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為540 mmol,於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯540 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為750 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例3) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為540 mmol,於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯540 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為800 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例4) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為540 mmol,於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯540 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為1400 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例5) 於導電性粒子之製作時,將第1導電部(鎳-硼層)之厚度變更為250 nm,不形成第2導電部(金層,厚度35 nm),除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例6) 於導電性粒子之製作時,除了不使用鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm)以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例7) 於導電性粒子之製作時,使用鎳粒子漿料(平均粒徑250 nm)代替鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm),除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例8) 於導電性粒子之製作時,使用鎳粒子漿料(平均粒徑450 nm)代替鎳粒子漿料(平均粒徑100 nm),除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例9) 於導電性粒子之製作時,使用藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑3 μm)代替藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。除了上述變更以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例10) 於導電性粒子之製作時,將第1導電部(鎳-硼層)之厚度變更為250 nm,不形成第2導電部(金層,厚度35 nm)。又,於導電性粒子之製作時,使用藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑3 μm)代替藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。除了上述變更以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例11) 於導電性粒子之製作時,使用藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑10 μm)代替藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。除了上述變更以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例12) 於導電性粒子之製作時,使用藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑35 μm)代替藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。除了上述變更以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例13) 於導電性粒子之製作時,使用藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑50 μm)代替藉由四羥甲基甲烷四丙烯酸酯與二乙烯基苯之共聚樹脂而形成之樹脂粒子(粒徑20 μm)。除了上述變更以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例14) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為80 mmol、及於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯1000 mmol,除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例15) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為680 mmol、及於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯400 mmol,除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例16) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之乙二醇二甲基丙烯酸酯之調配量自10 mmol變更為15 mmol,除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(實施例17) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之乙二醇二甲基丙烯酸酯之調配量自10 mmol變更為20 mmol,除此以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例1) 於絕緣性粒子之製作時,除了將絕緣性粒子之粒徑變更為450 nm以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例2) 於絕緣性粒子之製作時,除了將絕緣性粒子之粒徑變更為450 nm以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例3) 於絕緣性粒子之製作時,除了將絕緣性粒子之粒徑變更為360 nm以外,與實施例3同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例4) 於絕緣性粒子之製作時,將上述組合物中之甲基丙烯酸甲酯之調配量自1080 mmol變更為540 mmol,於上述組合物中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯540 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為2500 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例5) 於絕緣性粒子之製作時,於上述組合物中添加二季戊四醇六丙烯酸酯100 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為800 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(比較例6) 於絕緣性粒子之製作時,於上述組合物中添加甲基丙烯酸2-乙基己酯1080 mmol代替甲基丙烯酸甲酯1080 mmol。又,於絕緣性粒子之製作時,將絕緣性粒子之粒徑變更為800 nm。除了上述變更以外,與實施例1同樣地獲得導電性粒子、附絕緣性粒子之導電性粒子、導電材料及連接構造體。
(評價) (1)絕緣性粒子之粒徑 利用電子顯微鏡觀察任意50個絕緣性粒子,算出平均值,藉此求出所得之絕緣性粒子之粒徑。
(2)絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數 使用與所得之絕緣性粒子相同之原料(構成絕緣性粒子之材料),製作長度10 mm、寬度1 mm~10 mm、厚度15 mm~50 mm之測定樣品。使用動態黏彈性測定裝置(TA Instruments公司製造之「RSA3」),於頻率10 Hz、應變1%、溫度-10℃~210℃、及升溫速度5℃/min之條件下測定上述測定樣品之60℃下之儲存彈性模數。由測定結果算出60℃下之儲存彈性模數。
再者,測定樣品係以如下方式製作。準備將中央挖空成測定樣品之尺寸之形狀(長度10 mm、寬度1 mm~10 mm、厚度15 mm~50 mm)之30 mm×40 mm之聚矽氧橡膠。將該聚矽氧橡膠載置於30 mm×40 mm之玻璃切片上。向玻璃切片上之聚矽氧橡膠之挖空部分流入與絕緣性粒子相同之原料(構成絕緣性粒子之材料)。以30 mm×40 mm之玻璃切片蓋在流入有與絕緣性粒子相同之原料之聚矽氧橡膠上,使用夾具進行固定,獲得積層體。將所得之積層體放入至烘箱中,於氮氣環境下以50℃反應5小時。反應後卸除夾具,取出測定樣品。
(3)絕緣性粒子之膨潤倍率 使用與所得之絕緣性粒子相同之原料,製作縱10 mm×橫5 mm、厚0.5 mm之測定樣品。測定所得之測定樣品之重量,於25℃下於甲苯100 g中浸漬20小時。其後,取出測定樣品,於160℃下乾燥30分鐘,測定乾燥後之測定樣品之重量。藉由下述式(1),由甲苯浸漬前後之測定樣品之重量變化算出膨潤倍率。
膨潤倍率=[甲苯浸漬後之測定樣品之重量(g)/甲苯浸漬前之測定樣品之重量(g)]・・・式(1)
(4)絕緣性粒子之總個數中以不與其他絕緣性粒子接觸之方式配置於導電性粒子之表面上之絕緣性粒子之個數之比率X 藉由掃描型電子顯微鏡(SEM)對所得之附絕緣性粒子之導電性粒子進行觀察,分別算出20個附絕緣性粒子之導電性粒子中之絕緣性粒子之個數、及未與其他絕緣性粒子接觸之絕緣性粒子之個數。根據所得之結果,以20個附絕緣性粒子之導電性粒子之平均值之形式算出絕緣性粒子之總個數中以不與其他絕緣性粒子接觸之方式配置於導電性粒子之表面上之絕緣性粒子之個數之比率X。以下述基準判定上述個數之比率X。
[絕緣性粒子之總個數中以不與其他絕緣性粒子接觸之方式配置於導電性粒子之表面上之絕緣性粒子之個數之比率X之判定基準] AA:個數之比率X為50%以上 A:個數之比率X為30%以上且未達50% B:個數之比率X為10%以上且未達30% C:個數之比率X未達10%
(5)導電性粒子之粒徑 使用堀場製作所公司製造之「雷射繞射式粒度分佈測定裝置」測定所得之導電性粒子之粒徑。又,導電性粒子之粒徑係藉由對20次之測定結果進行平均而算出。
又,根據絕緣性粒子之粒徑及導電性粒子之粒徑之測定結果算出導電性粒子之粒徑相對於絕緣性粒子之粒徑之比。
(6)導通可靠性(上下之電極間) 藉由4端子法分別測定所得之20個連接構造體之上下之電極間之連接電阻。再者,根據電壓=電流×電阻之關係,藉由測定通入一定電流時之電壓,可求出連接電阻。以下述基準判定導通可靠性。
[導通可靠性之判定基準] ○○○:連接電阻為2.0 Ω以下 ○○:連接電阻超過2.0 Ω且為5.0 Ω以下 ○:連接電阻超過5.0 Ω且為10 Ω以下 ×:連接電阻超過10 Ω
(7)絕緣可靠性(於橫方向相鄰之電極間) 於上述(6)導通可靠性之評價中所得之20個連接構造體中,藉由以測試機測定電阻值而評價鄰接之電極間之洩漏之有無。以下述基準評價絕緣可靠性。
[絕緣可靠性之判定基準] ○○○:電阻值為108 Ω以上之連接構造體之個數為18個以上 ○○:電阻值為108 Ω以上之連接構造體之個數為15個以上且未達18個 ○:電阻值為108 Ω以上之連接構造體之個數為10個以上且未達15個 ×:電阻值為108 Ω以上之連接構造體之個數未達10個
將結果示於下述表1~3。
[表1]
Figure 108123865-A0304-0001
[表2]
Figure 108123865-A0304-0002
[表3]
Figure 108123865-A0304-0003
1:附絕緣性粒子之導電性粒子 2:導電性粒子 3:絕緣性粒子 11:基材粒子 12:導電部 21:附絕緣性粒子之導電性粒子 22:導電性粒子 31:導電部 32:芯物質 33:突起 41:附絕緣性粒子之導電性粒子 42:導電性粒子 51:導電部 52:突起 81:連接構造體 82:第1連接對象構件 82a:第1電極 83:第2連接對象構件 83a:第2電極 84:連接部
圖1係表示本發明之第1實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。 圖2係表示本發明之第2實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。 圖3係表示本發明之第3實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之剖視圖。 圖4係模式地表示使用本發明之第1實施形態之附絕緣性粒子之導電性粒子之連接構造體之剖視圖。

Claims (8)

  1. 一種附絕緣性粒子之導電性粒子,其具備:至少於表面具有導電部之導電性粒子、及 配置於上述導電性粒子之表面上之複數個絕緣性粒子,且 上述絕緣性粒子之粒徑為500 nm以上且1500 nm以下, 上述絕緣性粒子之60℃下之儲存彈性模數為100 MPa以上且1000 MPa以下。
  2. 如請求項1之附絕緣性粒子之導電性粒子,其中上述導電性粒子於上述導電部之外表面具有突起。
  3. 如請求項1或2之附絕緣性粒子之導電性粒子,其中上述導電性粒子之粒徑相對於上述絕緣性粒子之粒徑之比為3以上且100以下。
  4. 如請求項1或2之附絕緣性粒子之導電性粒子,其中上述絕緣性粒子之膨潤倍率為1以上且2.5以下。
  5. 如請求項1或2之附絕緣性粒子之導電性粒子,其中上述絕緣性粒子之總個數中之10%以上以不與其他上述絕緣性粒子接觸之方式配置於上述導電性粒子之表面上。
  6. 如請求項1或2之附絕緣性粒子之導電性粒子,其中上述導電性粒子之粒徑為1 μm以上且50 μm以下。
  7. 一種導電材料,其包含如請求項1至6中任一項之附絕緣性粒子之導電性粒子、及黏合劑樹脂。
  8. 一種連接構造體,其具備:於表面具有第1電極之第1連接對象構件、 於表面具有第2電極之第2連接對象構件、及 將上述第1連接對象構件與上述第2連接對象構件連接之連接部,且 上述連接部之材料為如請求項1至6中任一項之附絕緣性粒子之導電性粒子,或為包含上述附絕緣性粒子之導電性粒子及黏合劑樹脂之導電材料, 上述第1電極與上述第2電極藉由上述附絕緣性粒子之導電性粒子中之上述導電部而電性連接。
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