TW202114307A - 導電性粒子及連接構造體 - Google Patents

導電性粒子及連接構造體 Download PDF

Info

Publication number
TW202114307A
TW202114307A TW109125831A TW109125831A TW202114307A TW 202114307 A TW202114307 A TW 202114307A TW 109125831 A TW109125831 A TW 109125831A TW 109125831 A TW109125831 A TW 109125831A TW 202114307 A TW202114307 A TW 202114307A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductive
particle
conductive particles
particles
substrate
Prior art date
Application number
TW109125831A
Other languages
English (en)
Inventor
土橋悠人
Original Assignee
日商積水化學工業股份有限公司
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商積水化學工業股份有限公司 filed Critical 日商積水化學工業股份有限公司
Publication of TW202114307A publication Critical patent/TW202114307A/zh

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/20Conductive material dispersed in non-conductive organic material
    • H01B1/22Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising metals or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R11/00Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts
    • H01R11/01Individual connecting elements providing two or more spaced connecting locations for conductive members which are, or may be, thereby interconnected, e.g. end pieces for wires or cables supported by the wire or cable and having means for facilitating electrical connection to some other wire, terminal, or conductive member, blocks of binding posts characterised by the form or arrangement of the conductive interconnection between the connecting locations
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0263High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board
    • H05K1/0265High current adaptations, e.g. printed high current conductors or using auxiliary non-printed means; Fine and coarse circuit patterns on one circuit board characterized by the lay-out of or details of the printed conductors, e.g. reinforced conductors, redundant conductors, conductors having different cross-sections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components
    • H05K3/3436Leadless components having an array of bottom contacts, e.g. pad grid array or ball grid array components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0218Composite particles, i.e. first metal coated with second metal
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/02Fillers; Particles; Fibers; Reinforcement materials
    • H05K2201/0203Fillers and particles
    • H05K2201/0206Materials
    • H05K2201/0233Deformable particles
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/03Conductive materials
    • H05K2201/0302Properties and characteristics in general
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10954Other details of electrical connections
    • H05K2201/10962Component not directly connected to the PCB

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Non-Insulated Conductors (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

本發明提供一種能夠有效地抑制連接不良之產生之導電性粒子。 本發明之導電性粒子係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上,重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值,相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值之比為1.5以下。

Description

導電性粒子及連接構造體
本發明係關於一種於基材粒子之表面上配置有導電部之導電性粒子。又,本發明係關於一種使用上述導電性粒子之連接構造體。
近年來,由於IOT(Internet of Things,物聯網)、5G通信、VR(Virtual Reality,虛擬實境)、AR(Augmented Reality,擴增實境)、人工智能、及自動駕駛系統等之市場擴大所伴隨之資訊量增加及通信速度高速化,而對資料伺服器、PC(personal computer,個人電腦)、及移動終端等之處理器更進一步更求資訊處理速度之高速化。
作為高速處理大容量資訊之方法,例如可列舉提高CPU(中央運算處理裝置)之處理能力等方法。為了提高CPU之處理能力,連接CPU與主板之插座(CPU插座)之金屬端子(金屬針腳)的多針腳化及窄間距化正在發展。
下述專利文獻1中揭示有使用金屬端子(金屬針腳)之插座之一例。下述專利文獻1中揭示有一種電子零件用插座,其介於半導體元件或半導體裝置等之電子零件與安裝基板之間,供安裝電子零件,並使之可裝卸,並且電性連接電子零件與安裝基板。上述電子零件用插座中,於包含樹脂之插座本體之安裝面側設置有連接端子。該連接端子係於與插座本體一體地從插座本體突出設置之樹脂凸塊之外表面覆著導體膜而形成。上述電子零件用插座中,於上述導體膜之內表面接合有基端,且將基端側埋沒並密封於上述樹脂凸塊及上述插座本體中,而設置有連接端子。該連接端子係前端側從與上述插座本體之安裝面相反面之側呈彎曲形狀地延伸出而形成。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2003-297507號公報
[發明所欲解決之問題]
圖5係模式性地表示使用金屬端子之連接構造體之正面剖視圖。連接構造體101具備:第1連接對象構件52、第2連接對象構件53、及連接部104。第1連接對象構件52於表面(上表面)具有複數個第1電極52a。第2連接對象構件53於表面(下表面)具有複數個第2電極53a。連接部54具有絕緣構件31、金屬端子(金屬針腳)35、及焊料球34。連接部104係由插座所形成之插座部。第1連接對象構件52例如為主板,第2連接對象構件53例如為CPU。
先前之插座等中,很難加工微細之金屬端子(金屬針腳)以應對進一步之多針腳化及窄間距化。又,存在因使金屬端子(金屬針腳)微細化而金屬端子(金屬針腳)之強度降低,於與CPU連接時等金屬端子(金屬針腳)發生折斷或彎曲,從而導致產生連接不良之情況。
使用先前之金屬端子(金屬針腳)之插座難以應對進一步之多針腳化及窄間距化,而難以實現資訊處理速度之高速化。
本發明之目的在於提供一種能夠有效地抑制連接不良之產生之導電性粒子。又,本發明之目的在於提供一種使用上述導電性粒子之連接構造體。 [解決問題之技術手段]
本發明者人等銳意研究上述課題,結果發現藉由使用特定導電性粒子來代替金屬端子(金屬針腳)可解決上述課題。
根據本發明之廣義態樣,提供一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上,重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值,相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值之比為1.5以下。
根據本發明之廣義態樣,提供一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上,於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,不存在彎曲部。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形30%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,不存在彎曲部。
根據本發明之廣義態樣,提供一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上,上述導電性粒子用於獲得插座或連接器。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電部之材料包含延展性金屬。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電部具有2層以上之積層構造,上述導電部之外表面以外之層具備包含延展性金屬之層。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電部之外表面之材料為:金、銀、銅、錫、鋅、鎳、鈹、鈷、鈀、鉑、銠、釕、銥、或該等之合金。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述包含延展性金屬之層之厚度為0.6 μm以上。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電部之厚度為0.3 μm以上20 μm以下。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電部之厚度為0.6 μm以上20 μm以下。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電性粒子之粒徑相對於上述導電部之厚度之比為5以上300以下。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,上述導電性粒子於上述導電部之外表面具有複數個突起。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,用以使上述導電性粒子壓縮變形20%所需之荷重為50 N以下。
本發明之導電性粒子之某個特定態樣中,用以使上述導電性粒子壓縮變形30%所需之荷重為100 N以下。
根據本發明之廣義態樣,提供一種連接構造體,其具備:表面具有第1電極之第1連接對象構件、表面具有第2電極之第2連接對象構件、以及具有絕緣構件及導電性粒子之連接部,上述導電性粒子為上述導電性粒子,上述第1電極與上述第2電極藉由上述導電性粒子電性連接。 [發明之效果]
本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子中,重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值,相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值之比為1.5以下。本發明之導電性粒子由於具備上述構成,故能夠有效地抑制連接不良之產生。
本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子中,於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,不存在彎曲部。本發明之導電性粒子由於具備上述構成,故能夠有效地抑制連接不良之產生。
本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子用於獲得插座或連接器。本發明之導電性粒子由於具備上述構成,故能夠有效地抑制連接不良之產生。
以下,對本發明之詳細情況進行說明。
(導電性粒子) 本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子中,重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值,相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值之比為1.5以下。
本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子中,於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,不存在彎曲部。
本發明之導電性粒子具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部。本發明之導電性粒子中,上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。本發明之導電性粒子用於獲得插座或連接器。本發明之導電性粒子係可用於獲得插座或連接器者。
本發明之導電性粒子之各者由於具備上述各構成,故能夠有效地抑制連接不良之產生。
近年來,由於IOT、5G通信、VR、AR、人工智能、及自動駕駛系統等之市場擴大所伴隨之資訊量增加或通信速度高速化,而對資料伺服器、PC、及移動終端等之處理器更進一步要求資訊處理速度之高速化。
作為高速處理大容量資訊之方法,例如可列舉提高CPU(中央運算處理裝置)之處理能力等。為了提高CPU之處理能力,連接CPU與主板之插座(CPU插座)之金屬端子(金屬針腳)的多針腳化及窄間距化正在發展。
先前之插座等中,很難加工微細之金屬端子(金屬針腳)以應對進一步之多針腳化及窄間距化。又,存在因使金屬端子(金屬針腳)微細化而金屬端子(金屬針腳)之強度降低,於與CPU連接時等金屬端子(金屬針腳)發生折斷或彎曲,從而導致產生連接不良之情況。
使用先前之金屬端子(金屬針腳)之插座中,難以應對進一步之多針腳化及窄間距化,且難以實現資訊處理速度之高速化。
本發明者人等銳意研究上述課題,結果發現藉由使用特定導電性粒子來代替金屬端子(金屬針腳)可解決上述課題。本發明之導電性粒子即便反覆壓縮亦可有效地抑制導電部之破裂之產生。因此,可代替金屬端子(金屬針腳)使用以應對進一步之窄間距化。結果,可應對CPU等之資訊處理速度之高速化。
又,本發明之導電性粒子之各者由於具備上述各構成,故即便反覆壓縮亦可使導電部難以破裂,從而可有效地抑制連接CPU時等產生連接不良。
本發明中,使用特定導電性粒子非常有助於獲得上述效果。
上述導電性粒子中,重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值(R20),相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值(R1)之比(R20/R1)較佳為滿足以下範圍。即,上述比(R20/R1)較佳為0.5以上,更佳為0.8以上;較佳為1.5以下,更佳為1.3以下。若上述比(R20/R1)為上述下限以上及上述上限以下,則可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
上述電阻值(R1)及上述電阻值(R20)可以如下方式測定。
使用微小壓縮試驗機,於25℃下,以圓柱(直徑500 μm、將BeCu/Au鍍覆於不鏽鋼上製成)之平滑壓頭端面,對導電性粒子之中心方向施加負荷使導電性粒子壓縮變形20%,再解除負荷,以此過程為1個週期,進行合計20個週期之壓縮試驗。於在第1個週期使其壓縮變形20%後,於使其壓縮變形20%之狀態下測定導通電阻,設為電阻值(R1)。同樣地,於在第20個週期使其壓縮變形20%後,於使其壓縮變形20%之狀態下測定導通電阻,設為電阻值(R20)。作為上述微小壓縮試驗機,使用ELIONIX公司製造之「ENT-NEXUS」、島津製作所公司製造之「Micro Autograph MST-I」等。
上述導電性粒子較佳為於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,不存在彎曲部。上述導電性粒子較佳為於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形30%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線(壓縮位移曲線)中,不存在彎曲部。
再者,本發明中「不存在彎曲部」係指於重複20次以荷重負荷速度0.3 mN/秒施加負荷使其壓縮20%或30%再解除負荷之壓縮試驗之期間,於表示壓縮位移(X軸)與壓縮荷重(Y軸)之關係之二維曲線圖中,壓縮位移曲線不會產生急遽位移。例如,將重複1次施加負荷使其壓縮20%再解除負荷之壓縮試驗之結果示於圖6。圖6表示於壓縮試驗時不存在彎曲部的二維曲線圖。再者,圖6係重複1次施加負荷使其壓縮20%再解除負荷之壓縮試驗的結果,本發明中,即便為重複20次施加負荷使其壓縮20%再解除負荷之壓縮試驗,亦不會於壓縮試驗之期間存在彎曲部。
又,本發明中,「存在彎曲部」係指於重複20次以荷重負荷速度0.3 mN/秒施加負荷使其壓縮20%或30%再解除負荷之壓縮試驗之期間,於表示壓縮位移(X軸)與壓縮荷重(Y軸)之關係的二維曲線圖中,壓縮位移曲線會產生急遽位移。上述壓縮位移曲線之急遽位移例如係因於導電性粒子中,沿著導電性粒子之表面產生長度達粒徑之50%以上之較大之破裂而產生。例如,將重複1次施加負荷使其壓縮20%再解除負荷之壓縮試驗之結果示於圖7。圖7表示於壓縮試驗之期間存在彎曲部之二維曲線圖。
具體而言,是否存在上述彎曲部可以如下方式確認。
使用微小壓縮試驗機,於25℃下,以圓柱(直徑500 μm、金剛石製)之平滑壓頭端面對導電性粒子之中心方向,於壓縮速度0.3 mN/秒之條件下施加負荷直至導電性粒子壓縮變形20%或30%,再解除負荷,以此過程為1個週期,進行合計20個週期之壓縮試驗。測定該期間之壓縮位移(μm)及壓縮荷重(mN),確認表示壓縮位移(X軸)與壓縮荷重(Y軸)之關係的壓縮位移曲線中是否存在彎曲部。作為上述微小壓縮試驗機,使用ELIONIX公司製造之「ENT-NEXUS」、島津製作所公司製造之「Micro Autograph MST-I」等。
就更進一步有效地抑制連接不良之產生之觀點而言,用以使上述導電性粒子壓縮變形20%所需之荷重較佳為50 N以下。
就更進一步有效地抑制連接不良之產生之觀點而言,用於使上述導電性粒子壓縮變形30%所需之荷重較佳為100 N以下。
上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上。上述導電性粒子之粒徑較佳為100 μm以上,更佳為200 μm以上,進而較佳為300 μm以上;較佳為2000 μm以下,更佳為1000 μm以下,進而較佳為600 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,則可更進一步適宜用於獲得插座或連接器。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,則可充分地增加導電性粒子與電極之接觸面積,又,於形成導電部時不易形成凝集之導電性粒子,導電部變得不易從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,較佳為數量平均粒徑。上述導電性粒子之粒徑例如利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個導電性粒子,並計算各導電性粒子之粒徑之平均值求出;或使用粒度分佈測定裝置求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡之觀察下,每個導電性粒子之粒徑係以等效圓直徑下之粒徑之形式求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡之觀察下,任意50個導電性粒子之等效圓直徑下之平均粒徑與於等效球直徑下之平均粒徑大致相等。粒度分佈測定裝置中,每個導電性粒子之粒徑係以等效球直徑下之粒徑之形式求出。上述導電性粒子之平均粒徑較佳為使用粒度分佈測定裝置計算。
上述導電性粒子之粒徑之變異係數(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異係數為上述上限以下,則可充分增加導電性粒子與電極之接觸面積。
上述變異係數(CV值)可以如下方式測定。
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,可為球狀以外之形狀,亦可為四角柱、圓柱狀及扁平狀等形狀。
以下,參照圖式,對本發明進行具體說明。
圖1係表示本發明之第1實施方式之導電性粒子之剖視圖。
圖1所示之導電性粒子1具有基材粒子2及導電部3。導電部3配置於基材粒子2之表面上。第1實施方式中,導電部3與基材粒子2之表面相接。導電性粒子1係基材粒子2之表面由導電部3被覆之被覆粒子。
導電性粒子1中,導電部3為單層導電層。導電性粒子1中,基材粒子2於基材粒子2之內部含有導電性金屬。上述導電性粒子中,可上述導電部覆蓋上述基材粒子之整個表面,亦可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之一部分。上述導電性粒子中,上述導電部可為單層導電層,亦可為包含2層以上之層之多層導電層。
導電性粒子1與下述導電性粒子11、21不同,不含芯物質。導電性粒子1於表面無突起。導電性粒子1為球狀。導電部3於外表面無突起。如此,本發明之導電性粒子可於導電性表面不具有突起,亦可為球狀。
圖2係表示本發明之第2實施方式之導電性粒子之剖視圖。
圖2所示之導電性粒子11具有基材粒子2、導電部12、及複數個芯物質13。導電部12以與基材粒子2相接之方式配置於基材粒子2之表面上。
導電性粒子11中,導電部12為單層導電層。導電性粒子11中,基材粒子2於基材粒子2之內部含有導電性金屬。上述導電性粒子中,可上述導電部覆蓋上述基材粒子之整個表面,亦可上述導電部覆蓋上述基材粒子之表面之一部分。上述導電性粒子中,上述導電部可為單層導電層,亦可為包含2層以上之層之多層導電層。
導電性粒子11於導電性表面具有複數個突起11a。導電部12於外表面具有複數個突起12a。複數個芯物質13配置於基材粒子2之表面上。複數個芯物質13嵌入導電部12內。芯物質13配置於突起11a、12a之內側。導電部12被覆複數個芯物質13。導電部12之外表面因複數個芯物質13而隆起,形成有突起11a、12a。
圖3係表示本發明之第3實施方式之導電性粒子之剖視圖。
圖3所示之導電性粒子21具有基材粒子2、導電部22、及複數個芯物質13。導電部22整體上於基材粒子2側具有第1導電部22A、於與基材粒子2側相反之側具有第2導電部22B。
導電性粒子11與導電性粒子21僅導電部不同。即,相對於導電性粒子11中形成有1層構造之導電部12,導電性粒子21中形成有2層構造之第1導電部22A及第2導電部22B。第1導電部22A與第2導電部22B係作為不同之導電部形成。
第1導電部22A配置於基材粒子2之表面上。於基材粒子2與第2導電部22B之間,配置有第1導電部22A。第1導電部22A與基材粒子2相接。第2導電部22B與第1導電部22A相接。因此,於基材粒子2之表面上配置有第1導電部22A,於第1導電部22A之表面上配置有第2導電部22B。導電性粒子21於導電性表面具有複數個突起21a。導電部22於外表面具有複數個突起22a。第1導電部22A於外表面具有複數個突起22Aa。第2導電部22B於外表面具有複數個突起22Ba。
以下,對導電性粒子之其他詳細情況進行說明。
(基材粒子) 上述基材粒子之材料並無特別限定。上述基材粒子之材料可為有機材料,亦可為無機材料。作為僅由上述有機材料所形成之基材粒子,可列舉樹脂粒子等。作為僅由上述無機材料所形成之基材粒子,可列舉除金屬以外之無機粒子等。作為由上述有機材料及上述無機材料兩者所形成之基材粒子,可列舉有機無機混合粒子等。就使基材粒子之壓縮特性變得更加好之觀點而言,上述基材粒子較佳為樹脂粒子或有機無機混合粒子,更佳為樹脂粒子。
作為上述有機材料,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、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、酚系樹脂、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、二乙烯苯聚合物、以及二乙烯苯共聚物等。作為上述二乙烯苯共聚物,可列舉二乙烯苯-苯乙烯共聚物及二乙烯苯-(甲基)丙烯酸酯共聚物等。就可容易地將上述基材粒子之壓縮特性控制在適宜之範圍內而言,上述基材粒子之材料較佳為使1種或2種以上具有乙烯性不飽和基之聚合性單體聚合而成之聚合物。
於使具有乙烯性不飽和基之聚合性單體聚合而獲得上述基材粒子之情形時,作為上述具有乙烯性不飽和基之聚合性單體,可列舉非交聯性單體及交聯性單體。
作為上述非交聯性單體,作為乙烯化合物,可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯等苯乙烯單體;甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚等乙烯基醚化合物;乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、硬脂酸乙烯酯等酸乙烯酯化合物;氯乙烯、氟乙烯等含鹵素之單體;作為(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉:(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、(甲基)丙烯酸異𦯉酯等(甲基)丙烯酸烷基酯化合物;以及(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、甘油(甲基)丙烯酸酯、聚氧乙烯(甲基)丙烯酸酯、(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)丙烯腈等含腈之單體;(甲基)丙烯酸三氟甲酯、(甲基)丙烯酸五氟乙酯等含鹵素之(甲基)丙烯酸酯化合物;作為α-烯烴化合物,可列舉:二異丁烯、異丁烯、Linealene、乙烯、丙烯等烯烴類化合物;作為共軛二烯化合物,可列舉異戊二烯、丁二烯等。
作為上述交聯性單體,作為乙烯基化合物,可列舉:二乙烯苯、1,4-二乙烯氧基丁烷、二乙烯碸等乙烯單體;作為(甲基)丙烯酸系化合物,可列舉:四羥甲基甲烷四(甲基)丙烯酸酯、聚四亞甲基二醇二丙烯酸酯、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、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;作為烯丙基化合物,可列舉:(異)氰尿酸三烯丙酯、偏苯三酸三烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯醯胺、二烯丙基醚;作為矽烷化合物,可列舉:四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、異丙基三甲氧基矽烷、異丁基三甲氧基矽烷、環己基三甲氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正辛基三乙氧基矽烷、正癸基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、二異丙基二甲氧基矽烷、三甲氧基甲矽烷基苯乙烯、γ-(甲基)丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷、甲基苯基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷等矽烷烷氧化物化合物;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、二甲氧基甲基乙烯基矽烷、二甲氧基乙基乙烯基矽烷、二乙氧基甲基乙烯基矽烷、二乙氧基乙基乙烯基矽烷、乙基甲基二乙烯基矽烷、甲基乙烯基二甲氧基矽烷、乙基乙烯基二甲氧基矽烷、甲基乙烯基二乙氧基矽烷、乙基乙烯基二乙氧基矽烷、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷等含聚合性雙鍵之矽烷烷氧化物;十甲基環五矽氧烷等環狀矽氧烷;單末端改性矽酮油、兩末端矽酮油、側鏈型矽酮油等改性(反應性)矽酮油;(甲基)丙烯酸酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐等含羧基之單體等。
上述基材粒子可藉由使上述具有乙烯性不飽和基之聚合性單體聚合而獲得。作為上述聚合方法並無特別限定,可列舉:自由基聚合、離子聚合、縮聚(縮合聚合、縮聚合)、加成縮合、活性聚合、及活性自由基聚合等公知之方法。又,作為其他聚合方法,可列舉於自由基聚合起始劑之存在下所進行之懸浮聚合。
作為上述無機材料,可列舉:氧化矽、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯、碳黑、矽酸玻璃、硼矽酸玻璃、鉛玻璃、鈉鈣玻璃及氧化鋁矽酸鹽玻璃等。
上述基材粒子亦可為有機無機混合粒子。上述基材粒子亦可為核殼粒子。於上述基材粒子為有機無機混合粒子之情形時,作為上述基材粒子之材料的無機物可列舉氧化矽、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯及碳黑等。上述無機物較佳為並非金屬。作為由上述氧化矽形成之基材粒子,並無特別限定,可列舉:於使具有2個以上之水解性烷氧基矽烷基之矽化物水解而形成交聯聚合物粒子之後,視需要進行焙燒,藉此所獲得之基材粒子。作為上述有機無機混合粒子,可列舉由經交聯之烷氧基矽烷基聚合物及丙烯酸樹脂所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有機無機混合粒子。較佳為上述核為有機核。較佳為上述殼為無機殼。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,可列舉上述有機材料等。
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於在上述核之表面上利用溶膠凝膠法將金屬烷氧化物製成殼狀物之後,焙燒該殼狀物而形成。上述金屬烷氧化物較佳為矽烷烷氧化物。上述無機殼較佳為由矽烷烷氧化物形成。
上述基材粒子之粒徑較佳為30 μm以上。上述基材粒子之粒徑較佳為100 μm以上,更佳為200 μm以上,進而較佳為300 μm以上;較佳為2000 μm以下,更佳為1000 μm以下,進而較佳為600 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,則可更進一步適宜地用於獲得插座或連接器。若上述基材粒子之粒徑為上述下限以上及上述上限以下,則可充分增加導電性粒子與電極之接觸面積,又,於形成導電部時不易形成凝集之導電性粒子,導電部變得不易從基材粒子之表面剝離。
上述基材粒子之粒徑特佳為30 μm以上1000 μm以下。若上述基材粒子之粒徑為30 μm以上1000 μm以下之範圍內,則於基材粒子之表面形成導電部時變得不易凝集,不易形成凝集之導電性粒子。又,若上述基材粒子之粒徑為100 μm以上800 μm以下範圍之內,則可更進一步適宜地用於獲得插座或連接器。
關於上述基材粒子之粒徑,於基材粒子為真球狀之情形時,表示直徑,於基材粒子並非真球狀之情形時,表示假定為相當於其體積之真球時之直徑。
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利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個基材粒子,並計算各基材粒子之粒徑之平均值而求出;或使用粒度分佈測定裝置求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡之觀察下,每個基材粒子之粒徑係以等效圓直徑下之粒徑之形式求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡之觀察下,任意50個基材粒子之等效圓直徑下之平均粒徑與等效球直徑下之平均粒徑大致相等。粒度分佈測定裝置中,每個基材粒子之粒徑係以等效球直徑下之粒徑之形式求出。上述基材粒子之平均粒徑較佳為使用粒度分佈測定裝置計算。導電性粒子中,於測定上述基材粒子之粒徑之情形時,例如可以如下方式測定。
以導電性粒子之含量成為30重量%之方式,添加至Kulzer公司製造之「Technovit 4000」中,並使其分散,而製作導電性粒子檢查用嵌入樹脂體。使用離子研磨裝置(日立高新技術公司製造之「IM 4000」),以通過分散於檢查用嵌入樹脂體中之導電性粒子之中心附近的方式切出導電性粒子之剖面。然後,使用電場放射型掃描式電子顯微鏡(FE-SEM),隨機選擇50個導電性粒子,觀察各導電性粒子之基材粒子。測量各導電性粒子中之基材粒子之粒徑,對其等進行算術平均來作為基材粒子之粒徑。
(導電部) 本發明之導電性粒子具備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。
作為構成上述導電部之金屬及上述導電性金屬,可列舉:金、銀、鈀、銅、鉑、鋅、鐵、錫、鉛、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鈹、銠、釕、銥、鉍、鉈、鍺、鎘、矽、鎢、鉬及該等之合金等。又,作為構成上述導電部之金屬及上述導電性金屬,可列舉摻雜錫之氧化銦(ITO)及焊料等。構成上述導電部之金屬可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
就更進一步有效地降低連接電阻之觀點而言,上述導電部較佳為包含鎳、金、鈀、鈹、鈷、錫、銀、或銅,更佳為包含鎳、金或銅。
就更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生、更進一步有效地抑制連接不良之產生之觀點而言,上述導電部之材料較佳為包含延展性金屬。上述延展性金屬較佳為具有延展性。具體而言,上述延展性金屬較佳為於23℃下之伸長率為5%以上65%以下,更佳為23℃下之伸長率為10%以上60%以下。作為上述延展性金屬,可列舉金、銅、鋅、錫、鋁、鈦及該等之合金等。上述延展性金屬可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
再者,關於上述延展性金屬,於23℃下之伸長率可以如下方式測定。
使用延展性金屬於PET膜(G2)(杜邦帝人公司製造、20 mm×50 mm尺寸)之單面成膜厚度1 μm之延展性金屬膜。進行拉伸試驗,測定延展性金屬膜斷裂之時點之伸長率。上述伸長率係於23℃下使用拉伸試驗裝置(島津製作所公司製造之「EZ-LX HS」),於試驗速度1 mm/分鐘之條件下測定。根據所獲得之結果,伸長率藉由下述式計算。
伸長率(%)=(L1-L0)/L0×100 L1:斷裂時之延展性金屬膜之長度 L0:試驗前之延展性金屬膜之長度
於作為上述導電部之材料之金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量較佳為10重量%以上,更佳為20重量%以上,進而較佳為40重量%以上。於作為上述導電部之材料之金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量之上限並無特別限定。於作為上述導電部之材料之金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量可為100重量%(總量),亦可為未達100重量%。若上述延展性金屬之含量為上述下限以上,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
就更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生、更進一步有效地抑制連接不良之產生之觀點而言,上述延展性金屬較佳為包含銅、錫或鋅,更佳為包含銅或錫,進一步較佳為包含銅。
於包含銅之導電部100重量%中,銅之含量較佳為10重量%以上,更佳為20重量%以上,進而較佳為40重量%以上。於包含銅之導電部100重量%中,銅之含量之上限並無特別限定。於包含銅之導電部100重量%中,銅之含量可為90重量%以下。若上述銅之含量為上述下限以上,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
上述導電部可由單層形成。上述導電部亦可由複數層形成。上述導電部可具有2層積層構造,可具有2層以上之積層構造,可具有3層積層構造,亦可具有3層以上之積層構造。就更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生、更進一步有效地抑制連接不良之產生之觀點而言,上述導電部較佳為具有2層以上之積層構造。
於上述導電部具有2層以上之積層構造之情形時,上述導電部之外表面以外之材料較佳為包含延展性金屬,更佳為包含銅、錫、或該等之合金。若上述導電部之外表面以外之材料為上述較佳之金屬(延展性金屬),則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
於上述導電部具有2層以上之積層構造之情形時,較佳為上述導電部具備包含延展性金屬之層。於上述導電部具有2層以上之積層構造之情形時,上述導電部之外表面以外之層較佳為具備包含延展性金屬之層。藉由上述導電部之外表面以外之層具有上述包含延展性金屬之層,可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。尤其是,於外表面並非上述包含延展性金屬之層之情形時,藉由使外表面以外之層中存在上述包含延展性金屬之層,可更加進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更加進一步有效地抑制連接不良之產生。
於作為上述包含延展性金屬之層之材料的金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量較佳為30重量%以上,更佳為60重量%以上,進而較佳為80重量%以上,特佳為90重量%以上。於作為上述包含延展性金屬之層之材料的金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量之上限並無特別限定。於作為上述包含延展性金屬之層之材料的金屬100重量%中,上述延展性金屬之含量可為100重量%(總量),亦可為未達100重量%。若上述延展性金屬之含量為上述下限以上,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
上述包含延展性金屬之層之厚度較佳為0.6 μm以上,更佳為1.0 μm以上,進而較佳為2.0 μm以上,特佳為4.0 μm以上。若上述包含延展性金屬之層之厚度為上述下限以上,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。上述包含延展性金屬之層之厚度較佳為20 μm以下,更佳為10 μm以下,進而較佳為6 μm以下。若上述包含延展性金屬之層之厚度為上述上限以下,則不會阻礙對導電性粒子垂直地施加力時之壓縮變形,可保證與所連接之構件之接觸面積,藉此導通電阻穩定。再者,於存在複數層包含延展性金屬之層之情形時,若包含延展性金屬之層之厚度的合計為上述下限以上及上述上限以下,則可獲得上述效果。
於上述導電部具有2層以上之積層構造之情形時,上述導電部之外表面之材料較佳為:金、銀、銅、錫、鋅、鎳、鈹、鈷、鈀、鉑、銠、釕、銥、或該等之合金,更佳為:金、銅、或該等之合金。若上述導電部之外表面之材料為上述較佳之金屬,則可更進一步有效地降低連接電阻,且可更進一步有效地提高耐腐蝕性。
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,可列舉:利用無電解鍍覆之方法、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膏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無電解鍍覆、電鍍或利用物理碰撞之方法。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,作為上述利用物理碰撞之方法,使用Theta Composer(Tokuju Corporation製造)等。
上述導電部之厚度較佳為0.3 μm以上,更佳為0.6 μm以上,進而較佳為1 μm以上;較佳為20 μm以下,更佳為15 μm以下,進而較佳為10 μm以下。於導電部具有2層以上之積層構造之情形時,上述導電部之厚度係指導電部整體之厚度。若上述導電部之厚度為上述下限以上及上述上限以下,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。又,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,且可防止導電性粒子變硬。
於上述導電部具有2層以上之積層構造之情形時,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,較佳為10 μm以下;更佳為8 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,則利用最外層之導電部所進行之被覆會變得更進一步均勻,可更進一步有效地提高耐腐蝕性。又,於構成上述最外層之金屬為金之情形時,最外層之厚度越薄,則越可降低成本。
上述導電部之厚度例如可藉由使用穿透式電子顯微鏡(TEM)觀察導電性粒子之剖面來測定。關於上述導電部之厚度,較佳為以任意導電部之5處之厚度之平均值作為1個導電性粒子之導電部之厚度來進行計算,更佳為以導電部整體之厚度之平均值作為1個導電性粒子之導電部之厚度來進行計算。上述導電部之厚度較佳為藉由對任意10個導電性粒子計算各導電性粒子之導電部之厚度之平均值來求出。
上述導電性粒子之粒徑相對於上述導電部的厚度之比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度)較佳為5以上,更佳為10以上,進而較佳為20以上;較佳為800以下,更佳為650以下,進而較佳為300以下。若上述比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度)為上述下限以上及上述上限以下,則可更進一步有效地抑制導電部之破裂之產生,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
(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突起。上述導電性粒子較佳為於導電性表面具有突起。上述突起較佳為複數個。於與導電性粒子接觸之電極之表面往往形成有氧化覆膜。於使用在導電部之表面具有突起之導電性粒子之情形時,藉由使導電性粒子與電極壓合,可藉由突起有效地除掉上述氧化覆膜。因此,使電極與導電部更進一步確實地接觸,可充分增加導電性粒子與電極之接觸面積,而可更進一步有效地降低連接電阻。進而,於使導電性粒子分散於黏合劑中而作為導電材料使用之情形時,藉由導電性粒子之突起,可更進一步有效地除掉導電性粒子與電極之間之黏合劑。因此,可充分增加導電性粒子與電極之接觸面積,從而可更進一步有效地降低連接電阻。
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,藉由無電解鍍覆形成導電部之方法;以及藉由無電解鍍覆於基材粒子之表面形成導電部後,使芯物質附著,進而藉由無電解鍍覆形成導電部之方法等。又,為了形成上述突起,可不使用上述芯物質。
作為形成上述突起之其他方法,可列舉在於基材粒子之表面上形成導電部之中途階段添加芯物質之方法等。又,亦可使用以下方法:為了形成突起,不使用上述芯物質,而於藉由無電解鍍覆於基材粒子形成導電部後,於導電部之表面上使鍍層呈突起狀析出,進而藉由無電解鍍覆形成導電部之方法等。
作為使芯物質附著於基材粒子之表面之方法,可列舉:將芯物質添加至基材粒子之分散液中,並藉由凡得瓦爾力使芯物質集積並附著於基材粒子之表面的方法;以及向放入基材粒子之容器中添加芯物質,藉由利用容器之旋轉等之機械作用而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的觀點而言,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並附著於分散液中之基材粒子之表面的方法。
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,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、氧化鈦及氧化鋯等。就更進一步有效地除掉氧化覆膜之觀點而言,上述芯物質較佳為較硬。就更進一步有效地降低電極間之連接電阻之觀點而言,上述芯物質較佳為金屬。
上述金屬並無特別限定。作為上述金屬,可列舉:金、銀、銅、鉑、鋅、鐵、鉛、錫、鋁、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、銻、鉍、鍺及鎘等金屬;以及錫-鉛合金、錫-銅合金、錫-銀合金、錫-鉛-銀合金及碳化鎢等包含2種以上之金屬之合金等。就更進一步有效地降低電極間之連接電阻之觀點而言,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,亦可與其不同。
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,可列舉:粒子狀之塊、複數個微小粒子凝集而成之凝集塊、及不定形之塊等。
上述芯物質之粒徑較佳為0.001 μm以上,更佳為0.05 μm以上;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,則可更進一步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。芯物質之粒徑係利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個芯物質,並計算各芯物質之粒徑之平均值求出;或使用粒度分佈測定裝置求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡所進行之觀察下,每個芯物質之粒徑係以等效圓直徑下之粒徑之形式求出。利用電子顯微鏡或光學顯微鏡所進行之觀察下,任意50個芯物質之等效圓直徑下之平均粒徑與等效球直徑下之平均粒徑大致相等。粒度分佈測定裝置中,每個芯物質之粒徑係以等效球直徑下之粒徑之形式求出。上述芯物質之平均粒徑較佳為使用粒度分佈測定裝置計算。
每個上述導電性粒子之上述突起之數量較佳為3個以上,更佳為5個以上。上述突起之數量之上限並無特別限定。上述突起之數量之上限可考慮到導電性粒子之粒徑等而適當選擇。若上述突起之數量為上述下限以上,則可更進一步有效地降低電極間之連接電阻。
上述突起之數量可利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意導電性粒子來進行計算。上述突起之數量較佳為藉由下述方法求出:利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意50個導電性粒子,計算各導電性粒子中之突起之數量的平均值。
上述突起之高度較佳為0.001 μm以上,更佳為0.05 μm以上;較佳為0.9 μm以下,更佳為0.2 μm以下。若上述突起之高度為上述下限以上及上述上限以下,則可更進一步有效地降低電極間之連接電阻。
上述突起之高度可利用電子顯微鏡或光學顯微鏡觀察任意導電性粒子之突起而計算。上述突起之高度較佳為將每個導電性粒子之全部突起之高度的平均值作為1個導電性粒子之突起之高度計算。上述突起之高度較佳為藉由對任意50個導電性粒子計算各導電性粒子之突起之高度的平均值求出。
(用途) 上述導電性粒子適宜地用於獲得插座或連接器。上述導電性粒子代替金屬端子(金屬針腳)而適宜地用於獲得插座或連接器。上述導電性粒子較佳為於插座或連接器用途中使用。上述導電性粒子較佳為代替金屬端子(金屬針腳),而於插座或連接器之用途中使用。藉由使用上述導電性粒子來代替金屬端子(金屬針腳),可應對進一步之窄間距化,可有效地抑制連接CPU時等所產生之連接不良。作為上述插座,可列舉:CPU插座、IC(Integrated Circuit,積體電路)插座、DIP(Dual In-line Package,雙列直插式封裝)插座、PGA(Pin Grid Array,針柵陣列)插座、SiP(Single In-Line Package,單列直插式封裝)插座、LGA(Land Grid Array,平面柵格陣列)插座、CSP(Chip Scale Package,晶片級封裝)插座、QFN(Quad Flat No-lead,四方扁平無引腳)、QFP(Quad Flat Package,四方扁平封裝)插座、SOP(Small Out-Line Package,小外形封裝)插座、及BGA(Ball Grid Array,球柵陣列)插座等。再者,DIP插座、PGA插座、SiP插座、LGA插座、CSP插座、QFN、QFP插座、SOP插座、及BGA插座分別亦可為IC插座之一部分。作為上述連接器,可列舉:FPC(Flexible Print Circuit,可撓性印刷電路)連接器、基板對基板連接器、窄間距連接器、DIN連接器、壓縮連接器、一體式連接器、及卡緣連接器等。
(導電材料) 上述導電性粒子較佳為分散於黏合劑中作為導電材料使用。上述導電材料包含上述導電性粒子及黏合劑。上述導電性粒子較佳為分散於黏合劑中使用,較佳為分散於黏合劑中作為導電材料使用。上述導電材料較佳為用於電極間之電性連接。上述導電材料由於使用上述導電性粒子,故可更進一步有效地降低電極間之連接電阻,可更進一步有效地抑制導電性粒子彼此產生凝集。上述導電材料由於使用上述導電性粒子,故而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
上述黏合劑並無特別限定。作為上述黏合劑,可使用公知之絕緣性樹脂或溶劑。上述黏合劑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,可列舉乙烯樹脂、熱塑性樹脂、硬化性樹脂、熱塑性嵌段共聚物、彈性體及溶劑等。上述黏合劑可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
作為上述乙烯樹脂,可列舉:乙酸乙烯酯樹脂、丙烯酸樹脂及苯乙烯樹脂等。作為上述熱塑性樹脂,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,可列舉:環氧樹脂、聚胺酯樹脂、聚醯亞胺樹脂及不飽和聚酯樹脂等。再者,上述硬化性樹脂可為:常溫硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、光硬化型樹脂或濕氣硬化型樹脂。上述硬化性樹脂可與硬化劑併用。作為上述熱塑性嵌段共聚物,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,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。
作為上述溶劑,可列舉水及有機溶劑等。就可容易地除去之方面而言,較佳為有機溶劑。作為上述有機溶劑,可列舉:乙醇等醇類化合物;丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮類化合物;甲苯、二甲苯、四甲基苯等芳香族烴類化合物;溶纖劑、甲基溶纖劑、丁基溶纖劑、卡必醇、甲基卡必醇、丁基卡必醇、丙二醇單甲醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇二乙醚、三丙二醇單甲醚等二醇醚化合物;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸丁酯、乙酸溶纖劑、乙酸丁基溶纖劑、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、碳酸丙二酯等酯類化合物;辛烷、癸烷等脂肪族烴類化合物;以及石油醚、石腦油等石油系溶劑等。
上述導電材料除上述導電性粒子及上述黏合劑之外,例如亦可含有:填充劑、增量劑、軟化劑、塑化劑、聚合觸媒、硬化觸媒、著色劑、抗氧化劑、熱穩定劑、光穩定劑、紫外線吸收劑、潤滑劑、抗靜電劑及阻燃劑等各種添加劑。
使上述導電性粒子分散於上述黏合劑中之方法可使用先前公知之分散方法,並無特別限定。作為使上述導電性粒子分散於上述黏合劑中之方法,可列舉以下方法等。於將上述導電性粒子添加至上述黏合劑中之後,利用行星式混合機等進行混練而使其分散之方法。使用均質機等使上述導電性粒子均勻地分散於水或有機溶劑中之後,添加至上述黏合劑中,利用行星式混合機等進行混練而使其分散之方法。以水或有機溶劑等稀釋上述黏合劑之後,添加上述導電性粒子,利用行星式混合機等進行混練而使其分散之方法。
上述導電材料於25℃下之黏度(η25)較佳為30 Pa・s以上,更佳為50 Pa・s以上;較佳為400 Pa・s以下,更佳為300 Pa・s以下。若上述導電材料於25℃下之黏度為上述下限以上及上述上限以下,則可將導電材料更進一步均勻地塗佈於連接對象構件上,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。上述黏度(η25)可根據調配成分之種類及調配量進行適當調整。
上述黏度(η25)例如可使用E型黏度計(東機產業公司製造之「TVE 22L」)等,於25℃且5 rpm之條件下測定。
上述導電材料可作為導電膏及導電膜等使用。於上述導電材料為導電膜之情形時,可於包含導電性粒子之導電膜上積層不含導電性粒子之膜。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,特佳為70重量%以上;較佳為99.99重量%以下,更佳為99.9重量%以下。若上述黏合劑之含量為上述下限以上及上述上限以下,則導電性粒子有效率地配置於連接對象構件上,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
於上述導電材料100重量%中,上述導電性粒子之含量較佳為0.01重量%以上,更佳為0.1重量%以上;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,特佳為20重量%以下,最佳為10重量%以下。若上述導電性粒子之含量為上述下限以上及上述上限以下,則導電性粒子有效率地配置於連接對象構件上,而可更進一步有效地抑制連接不良之產生。
(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、及具有絕緣構件與導電性粒子之連接部。本發明之連接構造體中,上述導電性粒子為如上所述之導電性粒子。本發明之連接構造體中,上述第1電極與上述第2電極藉由上述導電性粒子電性連接。
上述連接部較佳為由插座形成之插座部、或由連接器形成之連接器部。
圖4係模式性地表示使用本發明之第1實施方式之導電性粒子之連接構造體的正面剖視圖。
圖4所示之連接構造體51具備:第1連接對象構件52、第2連接對象構件53、及連接部54。第1連接對象構件52於表面(上表面)具有複數個第1電極52a。第2連接對象構件53於表面(下表面)具有複數個第2電極53a。連接部54具有:導電性粒子1、絕緣構件31、焊料膏部32、電極33、及焊料球34。連接部54為插座部。絕緣構件31具有貫通上表面與下表面之通孔31a。
於第1電極52a上配置有焊料球34。於焊料球34上配置有絕緣構件31。於絕緣構件31上配置有電極33。於電極33上配置有焊料膏部32。於焊料膏部32上配置有導電性粒子1。於導電性粒子1上配置有第2電極53a。於通孔31a之內部配置有填孔用導電膏。
於1個第1電極52a電性連接有:1個焊料球34、1個電極33、1個焊料膏部32、1個導電性粒子1、及1個第2電極53a。因此,連接構造體51中,第1電極52a與第2電極53a藉由導電性粒子1電性連接。
再者,圖4中,為了便於圖示,導電性粒子1以略圖之方式呈現。亦可使用導電性粒子11、21等其他導電性粒子來代替導電性粒子1。
本發明之連接構造體中,由於使用上述導電性粒子,故即便反覆壓縮導電性粒子亦可有效地抑制導電部之破裂之產生。因此,可代替金屬端子(金屬針腳)使用以應對進一步之窄間距化。又,本發明之導電性粒子由於即便反覆壓縮,亦可使導電部難以破裂,故可有效地抑制於連接CPU時等產生連接不良。
作為上述絕緣構件之材料,可列舉陶瓷及樹脂等。作為上述樹脂,可列舉:氟樹脂、酚系樹脂、環氧樹脂、聚醯亞胺樹脂等。又,作為設置有上述絕緣構件之基板,可列舉:FR-1、FR-2、FR-3、FR-4、FR-5、XPC、CEM-1、CEM-3、玻璃聚醯亞胺基板、玻璃PPO(Polyphenylene Oxide,聚苯醚)基板、及BT(Bismaleimide Triazine,雙順丁烯二醯亞胺三嗪)基板等。
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,可列舉主板等。作為上述第2連接對象構件,可列舉:半導體晶片、IC封裝體、CPU等。
作為設置於上述第1、第2連接對象構件上之電極,可列舉:金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鉬電極、銀電極、SUS(Steel Use Stainless,不鏽鋼)電極、及鎢電極等金屬電極。再者,於上述電極為鋁電極之情形時,可為僅由鋁形成之電極,亦可為於金屬氧化物層之表面積層有鋁層之電極。作為上述金屬氧化物層之材料,可列舉摻雜有三價金屬元素之氧化銦及摻雜有三價金屬元素之氧化鋅等。作為上述三價金屬元素,可列舉:Sn、Al及Ga等。
以下,以實施例及比較例為例,具體地對本發明進行說明。本發明並不僅限定於以下實施例。
作為基材粒子,準備以下粒子。
基材粒子(S1):二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl GS-L400」、粒徑400 μm 基材粒子(S2):二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl SP-230」、粒徑30 μm 基材粒子(S3):二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl GS-L600」、粒徑600 μm 基材粒子(S4):二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl GS-L1000」、粒徑1000 μm 基材粒子(S5):丙烯酸共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl EZ4P-L400」、粒徑400 μm 基材粒子(S6):二乙烯苯共聚物樹脂粒子(積水化學工業公司製造之「Micropearl ELP-L400」、,粒徑400 μm
(實施例1) 導電性粒子1之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子1。
(實施例2) 導電性粒子2之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍銅,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍銅層,接下來,進行電解鍍銅直至鍍銅層整體之平均厚度達到4.0 μm,從而形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第1導電部)。繼而,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第2導電部)。如此,獲得具有鍍銅層及鍍金層之2層積層構造作為導電部之導電性粒子2。
(實施例3) 導電性粒子3之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,使用含有銅及鈹之電解鍍敷液,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍敷,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅鈹合金層(銅:鈹=98重量%:2重量%)(第2導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層及鍍銅鈹合金層之2層積層構造作為導電部之導電性粒子3。
(實施例4) 導電性粒子4之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,使用含有銅及鋅之電解鍍敷液,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍敷,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅鋅合金層(銅:鋅=70重量%:30重量%)(第2導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層及鍍銅鋅合金層之2層積層構造作為導電部之導電性粒子4。
(實施例5) 導電性粒子5之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,使用含有銅及錫之電解鍍敷液,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍敷,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅錫合金層(銅:錫=98重量%:2重量%)(第2導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層及鍍銅錫合金層之2層積層構造作為導電部之導電性粒子5。
(實施例6) 導電性粒子6之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。繼而,對鍍銅層之外表面進行電解鍍鎳,形成平均厚度0.5 μm之鍍鎳層(第3導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第4導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層、鍍鎳層及鍍金層之4層積層構造作為導電部之導電性粒子6。
(實施例7) 導電性粒子7之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍鈀,形成平均厚度0.5 μm之鍍鈀層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍鈀層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子7。
(實施例8) 導電性粒子8之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍銀,形成平均厚度0.5 μm之鍍銀層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍銀層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子8。
(實施例9) 導電性粒子9之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍釕,形成平均厚度0.5 μm之鍍釕層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍釕層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子9。
(實施例10) 導電性粒子10之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍銠,形成平均厚度0.5 μm之鍍銠層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍銠層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子10。
(實施例11) 導電性粒子11之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍銥,形成平均厚度0.5 μm之鍍銥層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍銥層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子11。
(實施例12) 導電性粒子12之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,使用含有金及鈷之電解鍍敷液,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金鈷合金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金鈷合金層(金:鈷=98重量%:2重量%)(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金鈷合金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子12。
(實施例13) 導電性粒子13之製作: 使鎳粒子(平均粒徑:400 nm)預先吸附於基材粒子(S1)作為突起芯材,除此以外與實施例1同樣地獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造之導電性粒子13。導電性粒子13於導電部之外表面具有複數個突起。
(實施例14) 導電性粒子14之製作: 使氧化鈦粒子(平均粒徑:400 nm)預先吸附於基材粒子(S1)作為突起芯材,除此以外與實施例1同樣地獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造之導電性粒子14。導電性粒子14於導電部之外表面具有複數個突起。
(實施例15) 導電性粒子15之製作: 對基材粒子(S2)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S2)之表面上形成平均厚度0.1 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度0.6 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.03 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子15。
(實施例16) 導電性粒子16之製作: 對基材粒子(S3)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S3)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度6.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子16。
(實施例17) 導電性粒子17之製作: 對基材粒子(S4)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S4)之表面上形成平均厚度0.5 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度10.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度1.0 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子17。
(實施例18) 導電性粒子18之製作: 對基材粒子(S2)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S2)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度5.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.03 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子18。
(實施例19) 導電性粒子19之製作: 對基材粒子(S4)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S4)之表面上形成平均厚度0.5 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度2.5 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子19。
(實施例20) 導電性粒子20之製作: 對基材粒子(S5)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S5)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子20。
(實施例21) 導電性粒子21之製作: 對基材粒子(S6)進行無電解鍍鎳,於基材粒子(S6)之表面上形成平均厚度0.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度4.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子21。
(實施例22) 導電性粒子22之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度2.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度2.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子22。
(實施例23) 導電性粒子23之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度2.8 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度1.5 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子23。
(實施例24) 導電性粒子24之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度3.3 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍銅,形成平均厚度1.0 μm之鍍銅層(第2導電部)。接下來,對鍍銅層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第3導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層、鍍銅層及鍍金層之3層積層構造作為導電部之導電性粒子24。
(比較例1) 導電性粒子X1之製作: 對基材粒子(S1)進行無電解鍍鎳,而於基材粒子(S1)之表面上形成平均厚度5.0 μm之鍍鎳層(第1導電部)。繼而,對鍍鎳層之外表面進行電解鍍金,形成平均厚度0.5 μm之鍍金層(第2導電部)。如此,獲得具有鍍鎳層及鍍金層之2層積層構造作為導電部之導電性粒子X1。
(評估) (1)導電性粒子之導電部之厚度 將所獲得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,使其分散,而製作檢查用嵌入樹脂體。使用離子研磨裝置(日立高新技術公司製造之「IM 4000」),以通過分散於該檢查用嵌入樹脂體中之導電性粒子之中心附近的方式切出導電性粒子之剖面。
並且,使用電場放射型穿透式電子顯微鏡(FE-TEM)(日本電子公司製造之「JEM-ARM 200F」),將圖像倍率設定為5萬倍,隨機選擇10個導電性粒子,觀察各導電性粒子之導電部。測量各導電性粒子中之導電部之厚度,對其進行算術平均來作為導電部之厚度。
(2)導電性粒子之粒徑 使用粒度分佈測定裝置(貝克曼庫爾特公司製造之「Multisizer 4」)計算所獲得之導電性粒子之粒徑。具體而言,藉由測定約100000個導電性粒子之粒徑並計算平均值求出。
又,根據所獲得之結果,計算導電性粒子之粒徑相對於導電部的厚度之比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度)。
(3)導電性粒子之電阻值 對所獲得之導電性粒子,測定進行1次對導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之導電性粒子之電阻值(R1)、及重複進行20次對導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之導電性粒子之電阻值(R20)。
上述電阻值(R1)及上述電阻值(R20)以如下方式測定。
使用微小壓縮試驗機(ELIONIX公司製造之「ENT-NEXUS」),進行以下壓縮試驗。於在玻璃板塗佈有Pt之基板上散佈導電性粒子,於25℃下,以圓柱(直徑500 μm、將BeCu/Au鍍覆於不鏽鋼上製成)之平滑壓頭端面,對導電性粒子之中心方向施加負荷直至導電性粒子壓縮變形20%,再解除負荷,以此過程為1個週期,進行合計20個週期之壓縮試驗。於第1個週期使其壓縮變形20%後,根據於使其壓縮變形20%之狀態下測得之壓頭-基板間之電壓、電流值計算導通電阻,設為電阻值(R1)。於第20個週期使其壓縮變形20%後,於使其壓縮變形20%之狀態下同樣地計算導通電阻,設為電阻值(R20)。
根據所獲得之結果,計算上述電阻值(R20)相對於上述電阻值(R1)之比(R20/R1)。
(4)導電性粒子之壓縮試驗 對所獲得之導電性粒子,確認於重複20次對導電性粒子施加負荷直至其壓縮變形20%或30%再解除負荷之壓縮試驗(壓縮20%之試驗或壓縮30%之試驗)中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中,是否存在彎曲部。
上述彎曲部之存在之有無係以如下方式確認。
使用微小壓縮試驗機(島津製作所公司製造之「Micro Autograph MST-I」),進行以下壓縮試驗。於在玻璃板塗佈有Pt之基板上散佈導電性粒子,於25℃下,以圓柱(直徑500 μm、金剛石製)之平滑壓頭端面,對導電性粒子之中心方向於壓縮速度0.3 mN/秒之條件下施加負荷直至導電性粒子壓縮變形20%或30%,再解除負荷,以此過程為1個週期,進行合計20個週期之壓縮試驗。測定該期間之壓縮位移(μm)及壓縮荷重(mN),確認於表示壓縮位移(X軸)與壓縮荷重(Y軸)之關係之壓縮位移曲線中,是否存在彎曲部。
(5)導電性粒子之導電部之破裂 分別準備20個上述(4)導電性粒子之壓縮試驗(壓縮20%之試驗或壓縮30%之試驗)後之導電性粒子。使用掃描式電子顯微鏡(SEM),觀察所準備之導電性粒子,確認導電性粒子之導電部是否產生破裂。按照以下條件判定導電性粒子之導電部之破裂。
[導電性粒子之導電部之破裂之判定基準] 〇〇〇:導電性粒子之導電部並未產生破裂 〇〇:於導電性粒子之導電部之表面,沿著導電部之表面產生未達粒徑之30%之長度之破裂 〇:於導電性粒子之導電部之表面,沿著導電部之表面產生粒徑之30%以上未達50%之長度之破裂 ×:於導電性粒子之導電部之表面,沿著導電部之表面產生粒徑之50%以上之長度之破裂
(6)連接構造體中之連接不良1 使用所獲得之導電性粒子,以如下方式製作連接構造體(具有圖4所示之構造之連接構造體)。
準備焊料球與金屬墊(以下稱為LAND)經由通孔電性連接之BGA基板。於該BGA基板,於通孔內部配置有填孔用導電膏。
將BGA基板組裝至封裝體收容單元,該封裝體收容單元具備用以固定IC封裝體之封裝體固定單元。接下來,使用分注器將焊料膏塗佈於BGA基板之上表面之LAND上。使用植球機將所獲得之導電性粒子配置於所塗佈之焊料膏上。接下來,利用回焊爐於280℃、氮氣氛圍下加熱3分鐘。如此,獲得LAND與導電性粒子經由焊料得以接合,且組裝於封裝體收容單元之BGA基板之下部與電路基板(主板)經由焊料得以接合之IC插座。
為了將所獲得之IC插座安裝至IC封裝體(CPU)中,拉起封裝體固定單元所具備之桿,打開加壓罩,以IC封裝體下部之LAND部與配置於BGA基板上之導電性粒子相接觸之方式將IC插座安裝至封裝體收容單元。藉由於降下加壓罩之狀態下將桿推倒而使加壓罩從上方將IC封裝體往下壓,向IC封裝體施加朝向接點之垂直荷重,獲得連接構造體。
使用掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察所獲得之連接構造體,確認是否產生連接不良。按照以下基準判定連接不良1。
[連接不良1之判定基準] 〇:未產生連接不良 ×:產生連接不良
(7)連接構造體中之連接不良2 作為第1、第2連接對象構件,準備2張印刷基板(縱10 mm×橫10 mm)。上述印刷基板中,以0.8 mm間距於表面形成有121個貫通電極。於第1連接對象構件之LAND上塗佈焊料膏(千住金屬工業公司製造之「M705-GRN360-K2-V」)。將所獲得之導電性粒子配置於塗佈有焊料膏之所有LAND,利用回焊爐於250℃、氮氣氛圍下加熱30秒,而將導電性粒子安裝於LAND。
接下來,使用植球機(Athlete-FA公司製造之「CB-505」),將第2連接對象構件之LAND壓抵於導電性粒子,向1個導電性粒子施加30 g之垂直荷重,而使導電性粒子壓縮變形。之後將植球機卸壓,經過1分鐘後再次使用植球機同樣地使導電性粒子壓縮變形,而獲得連接構造體。以此過程為1個週期,進行合計20個週期之壓縮試驗。於1個週期後及20個週期後使用電阻測定裝置(日置電機公司製造、RM3542A)測定各電極之導通電阻,測定20個週期後之電阻值(Q20)及1個週期後之電阻值(Q1)。根據所獲得之結果,對各電極,計算上述電阻值(Q20)相對於上述電阻值(Q1)之比(Q20/Q1),求出其平均值,按照以下基準進行評估。再者,由於所獲得之連接構造體形成有貫通電極,故即便1個LAND發生斷線亦可測定電阻值。
[連接不良2之判定基準] ○○○:上述比(Q20/Q1)之平均為1.0以上且未達1.15,且不存在上述比(Q20/Q1)為1.5以上之電極 ○○:上述比(Q20/Q1)之平均為1.15以上且未達1.3,且不存在上述比(Q20/Q1)為1.5以上之電極 ○:上述比(Q20/Q1)之平均為1.3以上且未達1.5,且不存在上述比(Q20/Q1)為1.5以上之電極 ×:屬於「上述比(Q20/Q1)之平均為1.5以上」及「存在上述比(Q20/Q1)為1.5以上之電極」中之至少一種情況
將結果示於以下表1~4。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6
基材粒子 基材粒子之種類 S1 S1 S1 S1 S1 S1
粒徑(μm) 400 400 400 400 400 400
導電性粒子 有無突起
構成第1導電部之金屬 Ni Cu Ni Ni Ni Ni
第1導電部之厚度(μm) 0.3 4.0 0.3 0.3 0.3 0.3
構成第2導電部之金屬 Cu Au CuBe合金 CuZn合金 CuSn合金 Cu
第2導電部之厚度(μm) 4.0 0.5 4.0 4.0 4.0 4.0
構成第3導電部之金屬 Au             Ni
第3導電部之厚度(μm) 0.5             0.5
構成第4導電部之金屬                Au
第4導電部之厚度(μm)                0.5
導電部之厚度(μm) 4.8 4.5 4.3 4.3 4.3 5.3
導電性粒子之粒徑(μm) 410 409 409 409 409 411
比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度) 85 91 95 95 95 77
電阻值(R1)(mΩ) 25 31 28 45 51 23
電阻值(R20)(mΩ) 26 31 30 50 55 33
比(R20/R1) 1.04 1.00 1.07 1.11 1.08 1.43
彎曲部之存在之有無(壓縮20%之試驗)
彎曲部之存在之有無(壓縮30%之試驗)
導電部之破裂(壓縮20%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇
導電部之破裂(壓縮30%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇
連接構造體 連接不良1
連接不良2 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇
[表2]
   實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12
基材粒子 基材粒子之種類 S1 S1 S1 S1 S1 S1
粒徑(μm) 400 400 400 400 400 400
導電性粒子 有無突起
構成第1導電部之金屬 Ni Ni Ni Ni Ni Ni
第1導電部之厚度(μm) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
構成第2導電部之金屬 Cu Cu Cu Cu Cu Cu
第2導電部之厚度(μm) 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0
構成第3導電部之金屬 Pd Ag Ru Rh Ir AuCo合金
第3導電部之厚度(μm) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5
構成第4導電部之金屬                  
第4導電部之厚度((μm)                  
導電部之厚度(μm) 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8 4.8
導電性粒子之粒徑(μm) 410 410 410 410 410 410
比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度) 85 85 85 85 85 85
電阻值(R1)(mΩ) 33 19 35 26 34 25
電阻值(R20)(mΩ) 38 20 42 28 44 27
比(R20/R1) 1.15 1.05 1.20 1.08 1.29 1.08
彎曲部之存在之有無(壓縮20%之試驗)
彎曲部之存在之有無(壓縮30%之試驗)
導電部之破裂(壓縮20%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇
導電部之破裂(壓縮30%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇 〇〇〇
連接構造體 連接不良1
連接不良2 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇
[表3]
   實施例13 實施例14 實施例15 實施例16 實施例17 實施例18
基材粒子 基材粒子之種類 S1 S1 S2 S3 S4 S2
粒徑(μm) 400 400 30 600 1000 30
導電性粒子 有無突起 有(Ni) 有(TiO2 )
構成第1導電部之金屬 Ni Ni Ni Ni Ni Ni
第1導電部之厚度(μm) 0.3 0.3 0.1 0.3 0.5 0.3
構成第2導電部之金屬 Cu Cu Cu Cu Cu Cu
第2導電部之厚度(μm) 4.0 4.0 0.6 6.0 10.0 5.0
構成第3導電部之金屬 Au Au Au Au Au Au
第3導電部之厚度(μm) 0.5 0.5 0.03 0.5 1.0 0.03
構成第4導電部之金屬                  
第4導電部之厚度(μm)                  
導電部之厚度(μm) 4.8 4.8 0.73 6.8 11.5 5.33
導電性粒子之粒徑(μm) 410 410 31 614 1023 41
比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度) 85 85 43 90 89 8
電阻值(R1)(mΩ) 25 27 120 15 9 75
電阻值(R20)(mΩ) 30 31 160 16 9 80
比(R20/R1) 1.20 1.15 1.33 1.07 1.00 1.07
彎曲部之存在之有無(壓縮20%之試驗)
彎曲部之存在之有無(壓縮30%之試驗)
導電部之破裂(壓縮20%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇
導電部之破裂(壓縮30%之試驗) 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇
連接構造體 連接不良1
連接不良2 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇 〇〇〇
[表4]
   實施例19 實施例20 實施例21 比較例1
基材粒子 基材粒子之種類 S4 S5 S6 S1
粒徑(μm) 1000 400 400 400
導電性粒子 有無突起
構成第1導電部之金屬 Ni Ni Ni Ni
第1導電部之厚度(μm) 0.5 0.3 0.3 5.0
構成第2導電部之金屬 Cu Cu Cu Au
第2導電部之厚度(μm) 2.5 4.0 4.0 0.5
構成第3導電部之金屬 Au Au Au   
第3導電部之厚度(μm) 0.5 0.5 0.5   
構成第4導電部之金屬            
第4導電部之厚度(μm)            
導電部之厚度(μm) 3.5 4.8 4.8 5.5
導電性粒子之粒徑(μm) 1007 410 410 411
比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度) 288 85 85 75
電阻值(R1)(mΩ) 52 23 24 140
電阻值(R20)(mΩ) 75 30 32 205
比(R20/R1) 1.44 1.30 1.33 1.56
彎曲部之存在之有無(壓縮20%之試驗)
彎曲部之存在之有無(壓縮30%之試驗)
導電部之破裂(壓縮20%之試驗) 〇〇 〇〇〇 〇〇〇 ×
導電部之破裂(壓縮30%之試驗) 〇〇 〇〇〇 〇〇〇 ×
連接構造體 連接不良1 ×
連接不良2 〇〇 〇〇〇 〇〇〇 ×
[表5]
   實施例22 實施例23 實施例24
基材粒子 基材粒子之種類 S1 S1 S1
粒徑(μm) 400 400 400
導電性粒子 有無突起
構成第1導電部之金屬 Ni Ni Ni
第1導電部之厚度(μm) 2.3 2.8 3.3
構成第2導電部之金屬 Cu Cu Cu
第2導電部之厚度(μm) 2.0 1.5 1.0
構成第3導電部之金屬 Au Au Au
第3導電部之厚度(μm) 0.5 0.5 0.5
構成第4導電部之金屬         
第4導電部之厚度(μm)         
導電部之厚度(μm) 4.8 4.8 4.8
導電性粒子之粒徑(μm) 410 410 410
比(導電性粒子之粒徑/導電部之厚度) 85 85 85
電阻值(R1)(mΩ) 62 81 96
電阻值(R20)(mΩ) 80 108 142
比(R20/R1) 1.29 1.33 1.48
彎曲部之存在之有無(壓縮20%之試驗)
彎曲部之存在之有無(壓縮30%之試驗)
導電部之破裂(壓縮20%之試驗) 〇〇 〇〇 〇〇
導電部之破裂(壓縮30%之試驗) 〇〇
連接構造體 連接不良1
連接不良2 〇〇 〇〇
1:導電性粒子 2:基材粒子 3:導電部 11:導電性粒子 11a:突起 12:導電部 12a:突起 13:芯物質 21:導電性粒子 21a:突起 22:導電部 22a:突起 22A:第1導電部 22Aa:突起 22B:第2導電部 22Ba:突起 31:絕緣構件 31a:通孔 32:焊料膏部 33:電極 34:焊料球 35:金屬端子(金屬針腳) 51:連接構造體 52:第1連接對象構件 52a:第1電極 53:第2連接對象構件 53a:第2電極 54:連接部 101:連接構造體 104:連接部
圖1係表示本發明之第1實施方式之導電性粒子之剖視圖。 圖2係表示本發明之第2實施方式之導電性粒子之剖視圖。 圖3係表示本發明之第3實施方式之導電性粒子之剖視圖。 圖4係模式性地表示使用本發明之第1實施方式之導電性粒子之連接構造體的正面剖視圖。 圖5係模式性地表示使用金屬端子之連接構造體之正面剖視圖。 圖6係用以說明於表示本發明之一實施方式之導電性粒子之壓縮試驗中的壓縮位移(X軸)-壓縮荷重(Y軸)曲線的二維曲線圖中,有無彎曲部的模式圖。 圖7係用以說明於表示本發明之一實施方式之導電性粒子之壓縮試驗中的壓縮位移(X軸)-壓縮荷重(Y軸)曲線的二維曲線圖中,有無彎曲部的模式圖。
1:導電性粒子
2:基材粒子
3:導電部

Claims (15)

  1. 一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者, 上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上, 重複進行20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子之電阻值,相對於進行1次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷後之上述導電性粒子的電阻值之比為1.5以下。
  2. 一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者, 上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上, 於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形20%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中不存在彎曲部。
  3. 如請求項2之導電性粒子,其中於重複20次對上述導電性粒子施加負荷使其壓縮變形30%再解除負荷之壓縮試驗中之壓縮位移-壓縮荷重曲線中不存在彎曲部。
  4. 一種導電性粒子,其係具備基材粒子及配置於上述基材粒子之表面上之導電部者, 上述導電性粒子之粒徑為30 μm以上, 上述導電性粒子用於獲得插座或連接器。
  5. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中上述導電部之材料包含延展性金屬。
  6. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中上述導電部具有2層以上之積層構造, 上述導電部之外表面以外之層具備包含延展性金屬之層。
  7. 如請求項6之導電性粒子,其中上述導電部之外表面之材料為:金、銀、銅、錫、鋅、鎳、鈹、鈷、鈀、鉑、銠、釕、銥、或該等之合金。
  8. 如請求項6之導電性粒子,其中上述包含延展性金屬之層之厚度為0.6 μm以上。
  9. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中上述導電部之厚度為0.3 μm以上20 μm以下。
  10. 如請求項9之導電性粒子,其中上述導電部之厚度為0.6 μm以上20 μm以下。
  11. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中上述導電性粒子之粒徑相對於上述導電部之厚度之比為5以上300以下。
  12. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中於上述導電部之外表面具有複數個突起。
  13. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中用以使上述導電性粒子壓縮變形20%所需之荷重為50 N以下。
  14. 如請求項1至4中任一項之導電性粒子,其中用以使上述導電性粒子壓縮變形30%所需之荷重為100 N以下。
  15. 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、以及 具有絕緣構件及導電性粒子之連接部, 上述導電性粒子係如請求項1至14中任一項之導電性粒子, 上述第1電極與上述第2電極藉由上述導電性粒子電性連接。
TW109125831A 2019-07-30 2020-07-30 導電性粒子及連接構造體 TW202114307A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-140015 2019-07-30
JP2019140015 2019-07-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202114307A true TW202114307A (zh) 2021-04-01

Family

ID=74230397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109125831A TW202114307A (zh) 2019-07-30 2020-07-30 導電性粒子及連接構造體

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220262537A1 (zh)
JP (1) JPWO2021020501A1 (zh)
TW (1) TW202114307A (zh)
WO (1) WO2021020501A1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3427086B2 (ja) * 2000-02-23 2003-07-14 Necエレクトロニクス株式会社 Icソケット
KR100658012B1 (ko) * 2003-12-18 2006-12-15 제이에스알 가부시끼가이샤 이방 도전성 커넥터 및 회로 장치의 검사 방법
JP5363793B2 (ja) * 2008-11-28 2013-12-11 積水化学工業株式会社 導電性粒子、異方性導電材料、接続構造体及び導電性粒子の製造方法
JP6523794B2 (ja) * 2014-06-06 2019-06-05 積水化学工業株式会社 導電材料及び接続構造体

Also Published As

Publication number Publication date
US20220262537A1 (en) 2022-08-18
JPWO2021020501A1 (zh) 2021-02-04
WO2021020501A1 (ja) 2021-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102095826B1 (ko) 절연성 입자 부착 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체
KR20140043305A (ko) 도전성 입자, 도전 재료 및 접속 구조체
JPWO2014054572A1 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
WO2017051842A1 (ja) 導電性粒子、導電材料、および接続構造体
JP6431411B2 (ja) 絶縁性粒子付き導電性粒子、導電材料及び接続構造体
WO2020175691A1 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6151990B2 (ja) 絶縁性粒子付き導電性粒子、導電材料及び接続構造体
WO2022092188A1 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
TW202114307A (zh) 導電性粒子及連接構造體
JP6577723B2 (ja) 絶縁性粒子付き導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP2014130809A (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
WO2022131359A2 (ja) 導電性粒子、ソケット、導電材料及び接続構造体
TW202110980A (zh) 樹脂粒子、導電性粒子、導電材料及連接構造體
JP7288487B2 (ja) 導電性粒子、導電性粒子の製造方法、導電材料及び接続構造体
JP7328856B2 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP6441555B2 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
WO2021182617A1 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
TWI841692B (zh) 導電材料及連接構造體
WO2024034386A1 (ja) 導電性粒子、導電材料及び接続構造体
JP7132112B2 (ja) 導電フィルム及び接続構造体
JP2024035972A (ja) 被覆粒子、樹脂組成物及び接続構造体
KR20240019751A (ko) 피복 입자, 피복 입자의 제조 방법, 수지 조성물 및 접속 구조체
WO2019107572A1 (ja) 導電性組成物及びその硬化物、導通検査装置用部材並びに導通検査装置
JP2020013787A (ja) 導電材料及び接続構造体
JP2015005503A (ja) 接続構造体