导电粒子、导电材料及连接结构体的制作方法

本发明涉及使用了助焊剂的导电性粒子。此外，本发明涉及使用了所述导电性粒子的导电材料和连接结构体。

背景技术：

1、各向异性导电糊剂和各向异性导电膜等各向异性导电材料广为人知。在该各向异性导电材料中，在粘合剂树脂中分散有导电性粒子。

2、所述各向异性导电材料用于得到各种连接结构体。作为使用所述各向异性导电材料的连接，例如可举出：柔性印刷基板与玻璃基板的连接(fog(fil m on glass))、半导体芯片与柔性印刷基板的连接(cof(chip on film))、半导体芯片与玻璃基板的连接(cog(chip on glass))、以及柔性印刷基板与玻璃环氧基板的连接(fob(film on board))等。

3、通过所述各向异性导电材料，例如在将柔性印刷基板的电极与玻璃环氧基板的电极进行电连接时，在玻璃环氧基板上配置包含导电性粒子的各向异性导电材料。接着，叠层柔性印刷基板，进行加热和加压。由此，使各向异性导电材料固化，经由导电性粒子将电极间实现电连接，得到连接结构体。

4、在所述导电性粒子和所述各向异性导电材料中，根据导电连接前的保管条件等，有时在导电性粒子的导电部的表面形成氧化被膜。此外，有时在导电连接的电极的表面也形成氧化被膜。该氧化被膜的存在成为在导电连接的连接结构体中连接电阻变高、导通可靠性降低的原因。为了除去导电性粒子和电极的表面的氧化被膜，有时在各向异性导电材料中配合助焊剂，或在导电性粒子的表面配置助焊剂。

5、在下述的专利文献1中，公开了一种导电性粘接剂组合物，其包含：(a)包含熔点为220℃以下的金属的导电性粒子、(b)热固性树脂和(c)助焊剂活性剂。(c)助焊剂活性剂的平均粒径为15μm以下。

6、在下述的专利文献2中，公开了在绝缘膜内具备金属粒子的各向异性导电膜。在该各向异性导电膜中，俯视时金属粒子规则排列，助焊剂以接触或接近金属粒子的各向异性导电膜表面侧端部或各向异性导电膜背面侧端部的至少任一端部的方式配置。在专利文献2的金属粒子中，助焊剂在金属粒子的端部接触或接近。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：wo2012/102077a1

10、专利文献2：wo2016/114160a1

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、在使用包含导电性粒子的导电材料进行导电连接时，上方的多个电极与下方的多个电极电连接，进行导电连接。导电性粒子优选配置在上下的电极间，优选不配置在相邻的横向的电极间。优选相邻的横向的电极间不实现电连接。

3、在专利文献1、2中记载的以往的导电材料中，通过导电连接时的加热和加压等，使得助焊剂的整体迅速地在导电性粒子或电极的表面活化，助焊剂的活性性能容易提前丧失。因此，有时无法充分除去导电性粒子的表面的氧化被膜。结果，应连接的上下电极间的连接电阻变高，导通可靠性降低。

4、本发明的目的在于提供一种导电性粒子，其能够有效地除去导电性粒子的表面和电极的表面的氧化被膜，并且在将电极间实现电连接的情况下，能够有效地提高导通可靠性。此外，本发明的目的在于提供使用了所述导电性粒子的导电材料和连接结构体。

5、解决技术问题的手段

6、根据本发明的广泛方面，提供一种导电性粒子，其具备：导电性粒子主体、多个含助焊剂的粒子、和助焊剂膜，所述导电性粒子主体具备基材粒子和配置于所述基材粒子的外侧的导电部，所述含助焊剂的粒子配置于所述导电性粒子主体的外侧，所述助焊剂膜配置于所述导电性粒子主体的外侧。

7、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述含助焊剂的粒子包含粒子主体和助焊剂，所述粒子主体为树脂粒子。

8、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述树脂粒子的材料包含聚合性单体，所述聚合性单体的均聚物的玻璃化转变温度为80℃以上。

9、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述含助焊剂的粒子在对所述含助焊剂的粒子以10秒施加最大试验载荷3.3mn时的压缩-位移曲线中不具有破坏点。

10、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述导电部包含锡。

11、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述导电性粒子的粒径相对于所述含助焊剂的粒子的粒径之比为3以上且500以下。

12、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述导电性粒子的粒径为1μm以上且50μm以下。

13、在本发明的导电性粒子的某特定方面，将在乙醇100重量份中添加有所述导电性粒子3重量份的含导电性粒子的液体在20℃和40khz的条件下进行5分钟超声波处理时，通过下述式(1)求出的含助焊剂的粒子的残留率为99％以下，

14、含助焊剂的粒子的残留率(％)＝(超声波处理后的基于含助焊剂的粒子的包覆率/超声波处理前的基于含助焊剂的粒子的包覆率)×100…式(1)。

15、根据本发明的广泛方面，提供一种导电材料，其包含上述的导电性粒子和粘合剂树脂。

16、根据本发明的广泛方面，提供一种连接结构体，其具备：第一连接对象部件，其在表面具有第一电极；第二连接对象部件，其在表面具有第二电极；以及连接部，其将所述第一连接对象部件与所述第二连接对象部件进行了连接，所述连接部的材料包含所述导电性粒子，所述第一电极与所述第二电极通过所述导电性粒子主体而实现了电连接。

17、发明效果

18、本发明的导电性粒子具备导电性粒子主体、多个含助焊剂的粒子、和助焊剂膜。本发明的导电性粒子中，所述导电性粒子主体具备基材粒子和配置于所述基材粒子的外侧的导电部。本发明的导电性粒子中，所述含助焊剂的粒子配置于所述导电性粒子主体的外侧，所述助焊剂膜配置于所述导电性粒子主体的外侧。在本发明的导电性粒子中，由于具备所述的构成，因此能够有效地除去导电性粒子的表面及电极的表面的氧化被膜，并且在将电极间实现电连接的情况下，能够有效地提高导通可靠性。

技术特征：

1.一种导电性粒子，其具备：导电性粒子主体、多个含助焊剂的粒子、和助焊剂膜，

2.根据权利要求1所述的导电性粒子，其中，

3.根据权利要求2所述的导电性粒子，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导电性粒子，其中，

5.根据权利要求1～4中任一项所述的导电性粒子，其中，

6.根据权利要求1～5中任一项所述的导电性粒子，其中，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的导电性粒子，其中，

8.根据权利要求1～7中任一项所述的导电性粒子，其中，

9.一种导电材料，其包含：

10.一种连接结构体，其具备：

技术总结
本发明提供一种导电性粒子，其能够有效地除去导电性粒子的表面及电极的表面的氧化被膜，并且在将电极间实现电连接的情况下，能够有效地提高导通可靠性。本发明的导电性粒子具备导电性粒子主体、多个含助焊剂的粒子、和助焊剂膜，所述导电性粒子主体具备基材粒子和配置于所述基材粒子的外侧的导电部，所述含助焊剂的粒子配置于所述导电性粒子主体的外侧，所述助焊剂膜配置于所述导电性粒子主体的外侧。

技术研发人员：汤川豪
受保护的技术使用者：积水化学工业株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15