TWI486976B - Conductive particles and an anisotropic conductive connecting material using the same, and a method for producing a conductive particle body - Google Patents

Conductive particles and an anisotropic conductive connecting material using the same, and a method for producing a conductive particle body Download PDF

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Description

導電性粒子體及使用其之異向性導電連接材料、以及導電性粒子體之製造方法
本發明係關於一種於進行基板、電子零件間等之導電連接之異向性導電連接材料所使用的導電性粒子體及使用其之異向性導電連接材料、以及導電性粒子體之製造方法。
本申請案係以2007年4月16日在日本提出之日本專利申請號2007-107475為基礎主張優先權,參照該案而援用於本申請案。
以往,在連接半導體元件之連接端子與其搭載用基板之連接端子時,係使用異向性導電連接材料以進行異向性導電連接。此種異向性導電連接中,係將於絕緣性接著劑中分散有之膜狀或糊狀之異向性導電連接材料,挾持於待連接材料之間,藉由加熱加壓以確保導電並使兩者接著。
近年來,如以液晶顯示裝置相關所代表般,隨著裝置之小型、高性能化,促使異向性導電連接對象之電路的高精細化,但隨此對電路間之細間距化的要求亦逐漸增強,亦擔心異向性導電連接時會產生短路。為滿足該細間距化之要求等,如圖1所示,以往以來的對應方式,係藉由使用於異向性導電連接材料所使用之導電性粒子102上附有絕緣性樹脂膜103的導電性粒子體101,來發揮導通性、絕緣性之對立功能。
然而,隨著更邁向細間距化,以往之於導電性粒子上 所均勻塗布之絕緣膜,若為確保電路間之絕緣性而增加膜厚,則會有因上述絕緣性與導通性之對立特性而造成導通性降低等問題。
本發明之目的在於提供一種即使在窄間距凸塊亦可提升連接可靠性之導電性粒子體及使用其之異向性導電連接材料、以及導電性粒子體之製造方法。
本發明之導電性粒子體,係具有:至少表面具導電性之基材粒子,以及披覆該基材粒子表面之因絕緣性樹脂微粒子的融合而成連續狀態之絕緣性樹脂膜,且至少該微粒子間具有空隙。
本發明之異向性導電連接材料,係於絕緣性接著劑中分散有上述之導電性粒子體者。
本發明之導電性粒子體之製造方法,係使選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及丁腈橡膠(NBR)中之任一絕緣性樹脂的微粒子,與至少表面具有導電性之基材粒子的表面碰撞,而附著於該表面,藉此使絕緣性樹脂膜被覆於該基材粒子的表面。
本發明之導電性粒子體之製造方法,具有:第1步驟,係使絕緣性樹脂之微粒子與至少表面具有導電性之基材粒子的表面碰撞,以形成具有空隙之初期狀態的絕緣性樹脂膜;第2步驟,係使上述微粒子之碰撞持續至使上述絕緣 性樹脂膜表面之空隙減少,且上述絕緣性樹脂膜之上述基材粒子側仍有空隙的程度為止。
本發明之導電性粒子體,係具有:至少表面具導電性之基材粒子,以及披覆該基材粒子表面之因絕緣性樹脂微粒子的融合而成連續狀態之絕緣性樹脂膜,且至少該微粒子間具有空隙。本發明之導電性粒子體,係具有披覆具有導電性之基材粒子之因絕緣性樹脂之微粒子的融合而成連續狀態之絕緣性樹脂膜,且此微粒子間具有空隙,藉此確保凸塊間之絕緣性,並使外殼之絕緣性樹脂膜容易破裂,即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以實現得到高連接可靠性。
本發明之異向性導電連接材料,係於絕緣性接著劑中分散有即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性的導電性粒子體而成者,因此可實現得到高連接可靠性。
本發明之導電性粒子體之製造方法,可製造於被覆基材粒子之絕緣性樹脂膜內具有空隙的導電性粒子體,藉此即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以實現得到高連接可靠性。
本發明進一步其他目的、及利用本發明所可得到之優點,藉由參照以下圖式及所說明之實施形態,應可更清楚了解。
以下,針對應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體及使用其之異向性導電連接材料,參照圖式加以說明。
應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體1,例如使用於異向導電性接著劑等異向性導電連接材料之導電性粒子體。又,作為應用本發明之異向性導電連接材料的異向導電性接著劑,其中附絕緣膜導電性粒子體1分散於屬黏結樹脂之絕緣性接著劑中。該絕緣性接著劑,主要係使用環氧樹脂、苯氧樹脂等熱硬化樹脂。又,本發明亦可應用於藉由將該異向導電性接著劑形成於剝離膜上所構成之異向導電性膜(ACF: Anisotropic Conductive Film)。
該附絕緣膜導電性粒子體1,如圖2所示,係由構成基材粒子之導電性粒子2,及藉由絕緣性樹脂之微粒子3a的融合而成連續狀態之被覆該導電性粒子2表面的絕緣性樹脂膜3(以下,亦稱為「外殼絕緣層」)所構成。此外,絕緣性樹脂之微粒子3a的熔接所連接而成之絕緣性樹脂膜3之微粒子間係具有空隙A,以有效利用附絕緣膜導電性粒子體1之絕緣特性及導電特性。該空隙係外接於球體之立方體與該球體之間隙的20%~60%因融合而被佔據之狀態程度的空隙。此外,該立方體與球體之間隙的空隙率約為47.64%(=100×(1-4/3×π×(1/2)3 ),間隙之20%~60%因熔接而被佔據之狀態下的空隙率係在19.1%~38.1%。此外,該空隙率係表示若以絕緣性樹脂膜3包含空隙A的整體體積當成100%時,該空隙A體積對整體體積的比例。
附絕緣膜導電性粒子體1,係使絕緣性樹脂之微粒子3a如後述般與導電性粒子2之表面碰撞,使之附著於導電性粒子2之表面,藉此將絕緣性樹脂膜3被覆於導電性粒子 2之表面。又,在被覆該絕緣性樹脂膜3時,係以使絕緣性樹脂膜3之空隙率落在19.1%~38.1%的方式,且使微粒子間具有空間的方式,使微粒子附著於基材粒子之表面。此外,該絕緣性樹脂膜3,係以在該絕緣性樹脂膜3表面實質上不存在空隙而呈均勻狀態,並於該絕緣性樹脂膜3內側之基材粒子側確保有空隙A之狀態的方式所形成。又,絕緣性樹脂膜3,係以空隙A從基材粒子表面沿厚度方向逐漸減少的方式所形成,亦即係以外側之空隙A2小於內側之空隙A1的方式所形成。此外,藉此形成方式,絕緣性樹脂膜3內側部分係成為絕緣性樹脂膜較疏鬆之部分,而最外殼表面部分等絕緣性樹脂膜3外側部分係成為絕緣性樹脂膜較緻密之部分。
導電性粒子2,係至少表面具有導電性,為構成附絕緣膜導電性粒子體1之基材粒子。導電性粒子2,係使用例如由金、銀、鉑、鎳、銅、及錫/鎳合金等金屬構成之粒子,或於構成苯乙烯、二乙烯基苯、苯代三聚氰胺等核之樹脂粒子表面施以鍍鎳、鍍鎳/金等的粒子。
又,導電性粒子2,例如係使用粒徑在3~10μm左右者。又,絕緣性樹脂之微粒子3a的粒徑,係使用具有導電性粒子2之粒徑1/10倍左右的大小,例如100~400nm左右者。藉由熔接所形成之絕緣性樹脂膜3的厚度,例如係設在200~300nm左右。此外,該絕緣性樹脂膜3,表面係藉由熔接形成大致均勻之面,於膜內部則如上述般在微粒子間形成間隙。
形成絕緣性樹脂膜3之絕緣性樹脂的微粒子3a,係使用實心粒子。此係因除了如上述般使絕緣性樹脂之微粒子3a與基材粒子之導電性粒子2碰撞以達成附著以外,為了發揮優異導電特性及絕緣特性,且為了在絕緣性樹脂膜3內部形成既定空隙A,使用實心粒子會優於使用中空粒子。此外,該絕緣性樹脂膜之微粒子3a,例如係使用交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及丁腈橡膠(NBR)等。
又,使用作為形成絕緣性樹脂膜3之絕緣性樹脂之微粒子3a的特性,係具有以下特性者,亦即藉由加熱及加壓用之熱壓機在100℃、2MPa之條件下以10分鐘加壓時,粉體會因融合而連接,且在70℃、2MPa之條件下以10分鐘加壓時,不會成為膜、亦即粉體不會連接而可確保微粒子之狀態。此係因在100℃、2MPa之條件下不會連接者,在使用作為絕緣性樹脂之微粒子的情況下會有從導電性粒子2脫落的顧慮,而在70℃、2MPa之條件下會連接者,在使用作為絕緣性樹脂之微粒子的情況下會造成難以設置上述空隙A之故。此外,經後述混成處理之絕緣性樹脂之微粒子3a與導電性粒子2碰撞時,微粒子3a之間及微粒子3a與導電性粒子2之間之摩擦熱,以後述條件會在80℃左右。
本發明之導電性粒子體,係具有因絕緣性樹脂之微粒 子的熔接所連接而成之將至少於表面具有導電性之基材粒子之導電性粒子2加以披覆之絕緣性樹脂膜3,且此微粒子3a間具有空隙A,藉此確保凸塊間之絕緣性,並藉由使外殼之絕緣性樹脂膜3容易破裂,且可使用於異向性導電連接材料等,藉此即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,亦即可發揮優異之導電特性及絕緣特性,以實現得到高連接可靠性。
又,附絕緣膜導電性粒子體1,藉由使用選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及NBR之中的微粒子,作為用以形成絕緣性樹脂膜3之絕緣性樹脂之微粒子3a,即可將空隙率在19.1%~38.1%左右之空隙A設於絕緣性樹脂膜3之微粒子間,並藉由以具有此種既定空隙A之絕緣性樹脂膜3被覆於基材粒子之導電性粒子2,便能發揮優異之導電特性及絕緣特性,即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以實現得到高連接可靠性。
又,具有該附絕緣膜導電性粒子體1之異向性導電連接材料,如上述般,由於係將附絕緣膜導電性粒子體1分散於絕緣性接著劑中,因此即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以實現得到高連接可靠性。
此外,應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體1,例如藉由公知之混成系統處理(以下,亦稱為「混成處理」), 於導電性粒子2之表面使絕緣性樹脂之微粒子3a熔接以形成絕緣性樹脂層所製造而成者。此處,混成處理係將微粒子複合於微粒子之處理(例如,參照粉體與工業VOL.27,NO,8,1995,p35~42等),一邊使母粒子與子粒子分散在氣相中,一邊將以衝擊力為主體之機械性熱能施加於粒子,藉此進行粒子之固定及成膜處理。針對該混成處理之具體條件,可依所使用之原料或裝置來適當決定。
在以上述方式藉由混成處理來製造附絕緣膜導電性粒子體1的狀況下,關於以被覆導電性粒子2之方式所形成之絕緣性樹脂膜3的膜厚、形成於絕緣性樹脂膜3內部之微粒子間的空隙,係如以上所述。
亦即,應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體之製造方法,具有:第1步驟,係使絕緣性樹脂之微粒子3a與至少表面具有導電性之基材粒子的導電性粒子2表面碰撞,以形成具有空隙Ac之初期狀態的絕緣性樹脂膜3c;第2步驟,係使微粒子之碰撞持續至使該絕緣性樹脂膜3c表面之空隙減少,且絕緣性樹脂膜之基材粒子側仍有空隙的程度為止。
此製造方法中,第1步驟係以既定時間進行上述混成處理,藉此使絕緣性樹脂之微粒子3a與導電性粒子2表面碰撞,如圖3C所示,形成於絕緣性樹脂膜本身之表面亦具有空隙Ac之初期狀態的絕緣性樹脂膜3c。
其次,第2步驟進一步以既定時間進行混成處理,藉此使絕緣性樹脂之微粒子3a與形成有初期狀態之絕緣性樹 脂膜3c之基材粒子外殼之該初期狀態之的絕緣性樹脂膜3c碰撞,如圖3B所示,絕緣性樹脂膜本身之表面上空隙減少至無空隙存在之均勻程度,並在絕緣性樹脂膜內部之微粒子間形成存有空隙A的絕緣性樹脂膜3。此時,藉由控制混成條件,即可形成以既定空隙率於微粒子間具有空隙並因微粒子之熔接而連接而成之絕緣性樹脂膜3。亦即,具體而言,藉由控制第1及第2步驟之例如轉速、時間等混成條件,即可形成在內側部存在較多空隙A1且面向外側之空隙A2較少而在表面呈均勻狀態、並以既定空隙率具有空隙的絕緣性樹脂膜3。
此外,從圖3B之狀態,藉由進一步以既定時間進行混成處理,便可形成如圖3A所示無空隙且由表面至最內圍面皆均勻之膜的習知絕緣性樹脂膜103。換言之,本發明附絕緣膜導電性粒子體1係控制成變成如習知般膜厚全部皆均勻之絕緣性樹脂膜103前之狀態之具有既定空隙的狀態,亦即藉由選定可藉由混成處理形成既定空隙之上述絕緣性樹脂之微粒子3a,並將混成條件控制成使因微粒子之熔接而以連續狀態形成之絕緣性樹脂膜3的微粒子3a間具有既定空隙,即可形成用以使兼顧附絕緣膜導電性粒子體1之絕緣性及導電性的功能發揮,且在表面呈均勻狀態並以既定空隙率具有空隙的絕緣性樹脂膜3。
此外,將上述製造之附絕緣膜導電性粒子體1分散於絕緣性接著劑中,藉此即可製造糊狀或膜狀之異向性導電連接材料。此絕緣性接著劑係使用上述者。
使用應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體1之異向性導電連接材料,係挾持於例如半導體元件與其裝載用基板、可撓性配線基板與液晶顯示器等相對向之兩個被連接體之間並藉由加熱加壓,即可製得實現良好導通特性、絕緣特性及連接強度的連接構造體。
亦即,應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體1,具有因絕緣性樹脂之微粒子3a的熔接而連接而成之被覆具有導電性之基材粒子之導電性粒子2的絕緣性樹脂膜3,且該微粒子間具有空隙A,藉此確保凸塊間之絕緣性,並使外殼之絕緣性樹脂膜3容易破裂,即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以實現得到高連接可靠性。
又,應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體之製造方法,具有:第1步驟,係使絕緣性樹脂之微粒子3a與至少表面具有導電性之基材粒子的導電性粒子2表面碰撞,以形成具有空隙之初期狀態的絕緣性樹脂膜;第2步驟,係使微粒子之碰撞持續至使該絕緣性樹脂膜表面之空隙減少,且絕緣性樹脂膜之基材粒子側仍有空隙的程度為止,藉此便可製造於上述絕緣性樹脂膜3內具有既定空隙A的附絕緣膜導電性粒子體1,亦即可製造使用於進行電路之異向性導電連接時可發揮優良導電特性及絕緣特性之異向性導電連接材料的附絕緣膜導電性粒子體1,因此即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以得到高連接可靠性。
又,應用本發明之附絕緣膜導電性粒子體之製造方法, 係藉由使選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及NBR中之任一絕緣性樹脂的微粒子3a,與至少表面具有導電性之基材粒子的導電性粒子2表面碰撞以使之附著於該表面,即可製造使用於進行電路之異向性導電連接時可發揮優異導電特性及絕緣特性之異向性導電連接材料的附絕緣膜導電性粒子體1,因此即使在窄間距凸塊亦可確保容易且確實之連接性,以得到高連接可靠性。
<實施例>
以下,針對本發明之實施例作具體說明。此外,以下實施例中,以實施例B1~B4作為本發明之實施例,該實施例B1~B4係從如本發明製造方法之第1步驟時之狀態般,形成整體較疏鬆之膜的狀態C(參照圖3C)至進一步如第2步驟時之狀態般,使表面形成均勻之膜而內部較疏鬆之狀態B(參照圖3B)。
又,作為與實施例比較之比較例,係列舉從狀態B進一步跨越膜形成之膜厚所形成整體均勻膜之狀態A(參照圖3A)的比較例A1~A3、與形成有上述較疎之膜的狀態C(參照圖3C)的比較例C1~C3作為比較例,並以下述條件進行評估。
各實施例B1~B4及各比較例A1~A3、C1~C3中,係以下述方式製得者為評估用樣品,亦即將構成基材粒子 之導電性粒子徑設定為5μm、且改變絕緣防止膜之膜厚所形成之絕緣膜形狀A、B、C的附絕緣膜導電性粒子體,以粒子相對於樹脂100重量%(100wt%)為40重量%(40wt%)的方式均勻分散於陰離子硬化型環氧樹脂系接著材料,做成厚度25μm之膜狀物。此外,使用丙烯酸微粒子作為絕緣性樹脂之微粒子,並將該微粒子之粒徑設在0.05、0.2、0.5、及0.7μm。又,用以得到緣膜形狀A、B、C之混成處理的條件,係設成16000rpm、20分鐘以得到狀態A,16000rpm、10分鐘以得到狀態B,16000rpm、3分鐘以得到狀態C。
具體評估方法,係對該評估用樣品使用COG用評估TEG在以下條件進行導通電阻之測量、及短路產生間隙之測量作為絕緣性評估。
導通測量,係使用圖4所示之評估用IC,各條件如以下所示。此外,圖4中,31表示IC晶片(chip),32表示凸塊(Bump),33表示ITO(Indium Tin Oxide:氧化銦錫)圖案(ITO Pattern),34表示IC晶片之金屬圖案(Metal pattern in a chip),V表示進行電壓測量之部位,I表示施加電流之部位。
[評估用IC晶片]
凸塊大小(Bump Size): 30×85μm,間距(Pitch): 50μm,金凸塊(Au-Plated Bump)高度h=15μm
評估用玻璃基版(Glass): ITO圖案(Pattern ITO)10Ω/cm2 ,t=0.7mm
接著條件(Bonding Condition):190℃、40MPa、5sec
絕緣測量,係如圖5所示來進行,各條件設成如以下所示。此外,圖5中,42表示凸塊(Bump),43表示玻璃基板上之ITO圖案(ITO Pattern on a glass),44表示IC晶片之金屬圖案(Metal pattern in a chip),R表示進行電阻測量之部位。
凸塊間隔(Bump Space): 15、12.5、10、7.5μm凸塊高度(Bump Height): 15μm
接著條件(Bonding Condition): 190℃、40MPa、5sec
N=16組(10個部位(point)/組(set))
表1係表示針對各實施例B1~B4及各比較例A1~A3、C1~C3之評估用樣品,進行上述導通測量及絕緣測量後之評估結果,並同時表示絕緣膜形狀及所使用之絕緣性樹脂之微粒子的粒徑。
如表1之比較例A1~A3所示,具有無空隙之均勻絕緣性樹脂膜的導電性粒子體A中,由於受較硬絕緣性樹脂 膜保護,因此會產生短路之導體間隔雖良好,但導通電阻之值較高,在窄間距凸塊並無法滿足。
又,如表1之比較例C1~C3所示,即使具有空隙但以混成所須時間較短之狀態下製得之導電性粒子體C中,絕緣性樹脂膜雖較易剝落而導通電阻亦可滿足,但會產生短路之導體間隔變得較長,而非可對應於窄間距凸塊者。
相對於該等比較例,本發明實施例B1~B4中,係控制轉速、時間等混成條件,以形成在內周側具有既定空隙且使外周側呈均勻膜之連續絕緣性樹脂膜來作為將導電性粒子加以披覆之絕緣性樹脂膜。換言之,該絕緣性樹脂膜係形成為具有既定空隙之內周側的絕緣性樹脂層,與進一步於其外側均勻形成有最外殼絕緣性樹脂層的狀態。
實施例B1~B4中,由於在絕緣性樹脂層內部具有空隙,因此可防止絕緣性樹脂膜剝落之現象,其結果便使導通電阻及短路產生導體間隔呈可對應於窄間距凸塊之值,在摻合該導電性粒子體之異向導電性膜中,可使窄間距凸塊(例如,30×85μm,間距50μm左右)之連接易於進行。
從以上實施例亦可知,本實施例之附絕緣膜導電性粒子體,藉由詳細控制使用作為絕緣膜之上述微粒子的混成條件,便能以被覆導電性粒子之絕緣性樹脂膜具有適切空隙的方式構成,而成為具有以可對應於凸塊之窄間距化之絕緣性樹脂膜為外殼的導電性粒子體。
本實施例之附絕緣膜導電性粒子體,由於藉由在絕緣性樹脂膜設置適切之空隙,比習知整體膜厚皆均勻之導電 性粒子體更能確保凸塊間之絕緣性,再者壓接時外殼性樹脂膜因空隙而容易破裂,凸塊上之粒子容易破裂,因此即使在窄間距凸塊亦能提升連接可靠性。
如以上所述,本發明在電路之異向性導電連接中,對窄間距凸塊亦可提升連接可靠性。
此外,本發明並不限於參照圖式所說明之上述實施例,業界人士應可了解在不超出所附申請專利範圍及其主旨內,可進行各種變更、取代或其均等擴大。
1‧‧‧附絕緣膜導電性粒子體
2‧‧‧導電性粒子
3, 3c‧‧‧絕緣性樹脂膜/外殼絕緣層
3a‧‧‧微粒子
A, A1, A2, Ac‧‧‧空隙
圖1係習知導電性粒子體的截面圖。
圖2係應用本發明之導電性粒子體的截面圖。
圖3A至圖3C係用以說明應用本發明之導電性粒子體之製造方法中各階段的圖,圖3A係表示用以與本發明比較之狀態,比本製造方法之製造狀態進一步進行混成處理之狀態的附絕緣膜導電性粒子體的圖,圖3B係表示本製造方法之製造狀態,亦即完成第2步驟之狀態的附絕緣膜導電性粒子體的圖,圖3C係表示本製造方法中完成第1步驟之狀態的附絕緣膜導電性粒子的圖。
圖4係示意性地表示使用於實施例及比較例之導電性粒子體評估之評估用IC晶片的圖。
圖5係示意性地表示使用於實施例及比較例之導電性粒子體評估之IC晶片及玻璃基板之關係的圖。
1‧‧‧附絕緣膜導電性粒子體
2‧‧‧導電性粒子
3‧‧‧絕緣性樹脂膜/外殼絕緣層
3a‧‧‧微粒子
A, A1, A2‧‧‧空隙

Claims (9)

  1. 一種導電性粒子體,係具有:至少表面具導電性之基材粒子,以及披覆該基材粒子表面之因絕緣性樹脂微粒子的融合而成連續狀態之絕緣性樹脂膜;該絕緣性樹脂膜於內周側即該基材粒子側具有空隙並於其外側形成有均勻地形成之最外殼絕緣樹脂層。
  2. 一種導電性粒子體,係具有:至少表面具導電性之基材粒子,以及披覆該基材粒子表面之因絕緣性樹脂微粒子的融合而成連續狀態之絕緣性樹脂膜;該絕緣性樹脂膜至少於該微粒子間具有空隙並於其外側形成有均勻地形成之最外殼絕緣樹脂層,令包含該空隙的整體體積為100%時,表示該空隙體積對該整體體積之比例的空隙率在19.1%~38.1%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之導電性粒子體,其中,該絕緣性樹脂膜係以該空隙從該基材粒子表面沿厚度方向減少的方式形成。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之導電性粒子體,其中,該微粒子係選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及丁腈橡膠(NBR)中之任一者。
  5. 如申請專利範圍第3項之導電性粒子體,其中,該微粒子係選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二 乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及丁腈橡膠(NBR)中之任一者。
  6. 一種異向性導電連接材料,其於絕緣性接著劑中分散有申請專利範圍第1至5項中任一項之導電性粒子體而成者。
  7. 一種導電性粒子體之製造方法,用以製造申請專利範圍第1至5項中任一項之導電性粒子體,係使選自交聯丙烯酸樹脂、苯乙烯-丙烯酸共聚物、二乙烯基苯-丙烯酸共聚物、苯乙烯-二乙烯基苯共聚物、三聚氰胺-甲醛共聚物、聚矽氧-丙烯酸共聚物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚丁二烯、及丁腈橡膠(NBR)中之任一絕緣性樹脂的微粒子,與至少表面具有導電性之基材粒子的表面碰撞而附著於該表面,藉此使絕緣性樹脂膜被覆於該基材粒子的表面。
  8. 如申請專利範圍第7項之導電性粒子體之製造方法,其中,當被覆該絕緣性樹脂膜時,以該微粒子間具有該空隙的方式使該微粒子附著該基材粒子之表面,來使得當該絕緣性樹脂膜包含空隙的整體體積為100%時,表示該空隙體積對該整體體積之比例之空隙率成為19.1%~38.1%。
  9. 一種導電性粒子體之製造方法,用以製造申請專利範圍第1至5項中任一項之導電性粒子體,具有:第1步驟,係使絕緣性樹脂之微粒子與至少表面具有導電性之基材粒子的表面碰撞,以形成具有空隙之初期狀 態的絕緣性樹脂膜,第2步驟,係使該微粒子之碰撞持續至使該絕緣性樹脂膜表面之空隙減少、且該絕緣性樹脂膜之該基材粒子側仍具空隙的程度為止。
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4957838B2 (ja) 2009-08-06 2012-06-20 日立化成工業株式会社 導電性微粒子及び異方性導電材料
JP5554077B2 (ja) * 2009-09-15 2014-07-23 株式会社日本触媒 絶縁性微粒子被覆導電性微粒子、異方性導電接着剤組成物、および異方性導電成形体
JP5402804B2 (ja) * 2010-04-12 2014-01-29 デクセリアルズ株式会社 発光装置の製造方法
JP5650611B2 (ja) 2011-08-23 2015-01-07 デクセリアルズ株式会社 異方性導電フィルム、異方性導電フィルムの製造方法、接続方法、及び接合体
KR101403865B1 (ko) * 2011-12-16 2014-06-10 제일모직주식회사 이방성 도전 필름용 조성물, 이방성 도전 필름 및 반도체 장치
JP6289831B2 (ja) * 2013-07-29 2018-03-07 デクセリアルズ株式会社 導電性接着フィルムの製造方法、導電性接着フィルム、接続体の製造方法
CN104576966B (zh) * 2014-12-31 2017-02-01 北京维信诺科技有限公司 一种柔性显示装置及其制备方法
KR101763556B1 (ko) * 2015-03-06 2017-08-16 (주)뉴옵틱스 전도성 플레이트
US20190100663A1 (en) * 2017-10-03 2019-04-04 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Anisotropic conductive film and method for manufacturing anisotropic conductive film
KR20210041661A (ko) * 2019-10-07 2021-04-16 삼성디스플레이 주식회사 표시모듈 제조장치 및 표시모듈 제조방법
KR20220090647A (ko) 2020-12-22 2022-06-30 삼성디스플레이 주식회사 이방성 도전 필름을 포함하는 표시 장치 및 표시 장치의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW557237B (en) * 2001-09-14 2003-10-11 Sekisui Chemical Co Ltd Coated conductive particle, coated conductive particle manufacturing method, anisotropic conductive material, and conductive connection structure
TW200506971A (en) * 2003-07-07 2005-02-16 Sekisui Chemical Co Ltd Coated conductive particles, anisotropic conductive material and conductive connection structure
TW200515427A (en) * 2003-09-29 2005-05-01 Sony Chemicals Corp Conductive particles and anisotropic conductive adhesive using thereof
US20070059503A1 (en) * 2004-05-12 2007-03-15 Park Jin G Insulated conductive particles and anisotropic conductive adhesive film containing the particles
TW200710878A (en) * 2005-09-02 2007-03-16 Cheil Ind Inc Insulated conductive particles and anisotropic conductive adhesive film using the same

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6488869B2 (en) * 1997-04-08 2002-12-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Conductive paste, its manufacturing method, and printed wiring board using the same
KR100589799B1 (ko) * 2003-05-06 2006-06-14 한화석유화학 주식회사 이방성 도전접속용 절연 도전성 입자, 이의 제조방법 및이를 이용한 제품
CN100437838C (zh) * 2003-07-07 2008-11-26 积水化学工业株式会社 包覆导电性粒子、各向异性导电材料以及导电连接结构体

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW557237B (en) * 2001-09-14 2003-10-11 Sekisui Chemical Co Ltd Coated conductive particle, coated conductive particle manufacturing method, anisotropic conductive material, and conductive connection structure
TW200506971A (en) * 2003-07-07 2005-02-16 Sekisui Chemical Co Ltd Coated conductive particles, anisotropic conductive material and conductive connection structure
TW200515427A (en) * 2003-09-29 2005-05-01 Sony Chemicals Corp Conductive particles and anisotropic conductive adhesive using thereof
US20070059503A1 (en) * 2004-05-12 2007-03-15 Park Jin G Insulated conductive particles and anisotropic conductive adhesive film containing the particles
TW200710878A (en) * 2005-09-02 2007-03-16 Cheil Ind Inc Insulated conductive particles and anisotropic conductive adhesive film using the same

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