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1、(10)申请公布号 CN 103748636 A (43)申请公布日 2014.04.23 CN 103748636 A (21)申请号 201280040642.3 (22)申请日 2012.12.19 2011-280084 2011.12.21 JP 2011-280083 2011.12.21 JP 2011-280082 2011.12.21 JP H01B 5/00(2006.01) B22F 1/02(2006.01) C23C 18/52(2006.01) H01B 1/22(2006.01) H01B 5/16(2006.01) H01R 11/01(2006.01) (71。
2、)申请人 积水化学工业株式会社 地址 日本大阪府 (72)发明人 西冈敬三 (74)专利代理机构 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人 杨薇 (54) 发明名称 导电性粒子、 导电材料及连接结构体 (57) 摘要 本发明提供一种能够降低电极间的连接电阻 的导电性粒子。 本发明的导电性粒子(1)具备 : 基 体材料粒子(2)、 包覆基体材料粒子(2)的导电层 (3)、 及埋入导电层 (3) 内的多个芯物质 (4)。导 电层 (3) 在外侧表面具有多个突起 (3a)。在导电 层 (3) 的突起 (3a) 的内侧配置有芯物质 (4)。基 体材料粒子 (2) 的表面和芯物质 (4) 的表面隔开 距。
3、离。基体材料粒子 (2) 的表面和芯物质 (4) 的 表面之间的平均距离超过 5nm。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2014.02.20 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/JP2012/082910 2012.12.19 (87)PCT国际申请的公布数据 WO2013/094636 JA 2013.06.27 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 24 页 附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书24页 附图4页 (10)申请公布号 CN 103748636 A CN 103748636。
4、 A 1/1 页 2 1. 一种导电性粒子, 其具备 : 基体材料粒子、 包覆所述基体材料粒子的导电层、 以及 埋入所述导电层内的多个芯物质, 所述导电层在外侧的表面具有多个突起, 在所述导电层的所述突起的内侧配置有所述 芯物质, 在所述基体材料粒子和所述芯物质之间配置有所述导电层, 所述基体材料粒子的表面 和所述芯物质的表面隔开距离, 所述基体材料粒子的表面和所述芯物质的表面之间的平均 距离超过 5nm。 2. 根据权利要求 1 所述的导电性粒子, 其中, 所述基体材料粒子的表面和所述芯物质的表面之间的平均距离超过5nm且为800nm以 下。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的导电性粒子。
5、, 其中, 在所述芯物质的总个数 100% 中, 所述基体材料粒子的表面和所述芯物质的表面之间 的距离超过 5nm 的芯物质的个数的比例超过 80% 且为 100% 以下。 4. 根据权利要求 1 3 中任一项所述的导电性粒子, 其中, 所述芯物质中含量最多的金属元素和所述导电层中含量最多的金属元素相同。 5. 根据权利要求 1 4 中任一项所述的导电性粒子, 其中, 所述导电层具备包覆所述基体材料粒子的第一导电层和包覆所述第一导电层及所述 芯物质的第二导电层, 所述芯物质配置于所述第一导电层的表面上, 且埋入所述第二导电层内, 所述第二导电层在外侧的表面具有多个突起, 在所述第二导电层的所述。
6、突起的内侧配置有所述芯物质, 在所述基体材料粒子和所述芯物质之间配置有所述第一导电层。 6. 根据权利要求 5 所述的导电性粒子, 其中, 所述芯物质中含量最多的金属元素和所述第二导电层中含量最多的金属元素相同。 7. 根据权利要求 1 4 中任一项所述的导电性粒子, 其中, 所述导电层为单层的导电层。 8. 根据权利要求 1 7 中任一项所述的导电性粒子, 其中, 所述芯物质为金属粒子。 9. 根据权利要求 1 8 中任一项所述的导电性粒子, 其还具备附着于所述导电层的表 面的绝缘物质。 10. 一种导电材料, 其含有权利要求 1 9 中任一项所述的导电性粒子和粘合剂树脂。 11. 一种连接。
7、构造体, 其具备 : 第一连接对象部件、 第二连接对象部件、 以及 连接所述第一、 第二连接对象部件的连接部, 所述连接部由权利要求 1 9 中任一项所述的导电性粒子形成、 或者由含有所述导电 性粒子和粘合剂树脂的导电材料形成。 权 利 要 求 书 CN 103748636 A 2 1/24 页 3 导电性粒子、 导电材料及连接结构体 技术领域 0001 本发明涉及在基体材料粒子的表面上配置有导电层的导电性粒子, 更详细而言, 涉及例如可以用于电极间的电连接的导电性粒子。另外, 本发明涉及使用上述导电性粒子 的导电材料及连接结构体。 背景技术 0002 各向异性导电糊及各向异性导电膜等各向异性。
8、导电材料已广为人知。 就该各向异 性导电材料而言, 在粘合剂树脂中分散有导电性粒子。 0003 上述各向异性导电材料可用于 IC 芯片和挠性印刷电路基板的连接、 及 IC 芯片和 具有 ITO 电极的电路基板的连接等。例如, 可以通过在将各向异性导电材料配置于 IC 芯片 的电极和电路基板的电极之间之后进行加热及加压, 来实现这些电极的电连接。 0004 作为上述导电性粒子的一个例子, 在下述专利文献 1 中公开了一种导电性粒子, 其通过在平均粒径120m的球状基体材料粒子的表面利用非电解镀法形成镍导电层或 镍合金导电层而得到。该导电性粒子在导电层的最表层具有 0.05 4m 的微小突起。该 。
9、导电层与该突起实质上连续地相连。 0005 在下述专利文献 2 中公开了一种导电性粒子, 其具备 : 塑料核体、 覆盖该塑料核体 的高分子电解质层、 经由该高分子电解质层吸附于上述塑料核体的金属粒子、 以及以覆盖 该金属粒子的方式形成于上述塑料核体周围的非电解金属镀层。 0006 在下述专利文献 3 中公开了一种导电性粒子, 其在基体材料粒子的表面形成有含 有镍及磷的镀金属被膜层和金层的多层导电层。在该导电性粒子中, 在基体材料粒子的表 面上配置有芯物质, 该芯物质被导电层包覆。由于芯物质的存在, 导电层隆起, 在导电层的 表面形成有突起。 0007 现有技术文献 0008 专利文献 0009。
10、 专利文献 1 : ( 日本 ) 特开 2000-243132 号公报 0010 专利文献 2 : ( 日本 ) 特开 2011-108446 号公报 0011 专利文献 3 : ( 日本 ) 特开 2006-228475 号公报 发明内容 0012 发明要解决的问题 0013 在上述专利文献 1 3 中公开了在导电层的外侧表面具有突起的导电性粒子。在 由导电性粒子连接的电极及导电性粒子的导电层的表面大多形成有氧化被膜。 形成上述导 电层的突起的目的在于, 在经由导电性粒子将电极间压合时, 排除电极及导电性粒子表面 的氧化被膜, 使导电层和电极接触。 0014 但是, 在使用导电层的外侧表面具。
11、有突起的现有的导电性粒子将电极间连接的情 况下, 有时不能充分排除电极及导电性粒子表面的氧化被膜, 连接电阻变高。 说 明 书 CN 103748636 A 3 2/24 页 4 0015 本发明的目的在于提供一种在将电极间连接而得到连接结构体的情况下, 能够降 低电极间的连接电阻的导电性粒子以及使用了该导电性粒子的导电材料及连接结构体。 0016 解决问题的方法 0017 根据本发明的宽泛方面, 可提供一种导电性粒子, 其具备 : 基体材料粒子、 包覆该 基体材料粒子的导电层、 以及埋入该导电层内的多个芯物质, 上述导电层在外侧表面具有 多个突起, 在上述导电层的上述突起的内侧配置有上述芯物。
12、质, 在上述基体材料粒子和上 述芯物质之间配置有上述导电层, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面隔开距 离, 且上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的平均距离超过 5nm。 0018 在本发明的导电性粒子的某个特定方面中, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物 质的表面之间的平均距离超过 5nm 且为 800nm 以下。 0019 在本发明的导电性粒子的某个特定方面中, 在上述芯物质的总个数 100% 中, 上述 基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的距离超过 5nm 的芯物质的个数的比例超 过 80% 且为 100% 以下。 0020 在本发明的导电性粒子的某个特定方面中, 上。
13、述芯物质中含量最多的金属元素和 上述导电层中含量最多的金属元素相同。 0021 在本发明的导电性粒子的其它特定方面中, 上述导电层具备 : 包覆上述基体材料 粒子的第一导电层、 和包覆上述第一导电层及上述芯物质的第二导电层, 上述芯物质配置 于上述第一导电层的表面上且埋入上述第二导电层内, 上述第二导电层在外侧表面具有多 个突起, 在上述第二导电层的上述突起的内侧配置有上述芯物质, 在上述基体材料粒子和 上述芯物质之间配置有上述第一导电层。 0022 在本发明的导电性粒子的另一特定方面中, 上述芯物质中含量最多的金属元素和 上述第二导电层中含量最多的金属元素相同。 0023 在本发明的导电性粒。
14、子的又一特定方面中, 上述导电层为单层的导电层。 0024 在本发明的导电性粒子的其它特定方面中, 上述芯物质为金属粒子。 0025 在本发明的导电性粒子的其它特定方面中, 其还具备附着于上述导电层表面的绝 缘物质。 0026 本发明的导电材料含有上述导电性粒子和粘合剂树脂。 0027 本发明的连接结构体具备 : 第一连接对象部件、 第二连接对象部件、 连接该第一、 第二连接对象部件的连接部, 该连接部由上述导电性粒子形成、 或由含有该导电性粒子和 粘合剂树脂的导电材料形成。 0028 发明的效果 0029 本发明的导电性粒子具备基体材料粒子、 包覆该基体材料粒子的导电层、 及埋入 该导电层内。
15、的多个芯物质, 上述导电层在外侧表面具有突起, 在上述导电层的上述突起的 内侧配置有上述芯物质, 在上述基体材料粒子和上述芯物质之间配置有上述导电层, 上述 基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面隔开距离, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物 质的表面之间的平均距离超过 5nm, 因此, 在将本发明的导电性粒子用于电极间的连接时, 能够降低电极间的连接电阻。 附图说明 说 明 书 CN 103748636 A 4 3/24 页 5 0030 图 1 为剖视图, 示出了本发明第一实施方式的导电性粒子 ; 0031 图 2 为剖视图, 示出了本发明第二实施方式的导电性粒子 ; 0032 图 3 为剖视。
16、图, 示出了本发明第三实施方式的导电性粒子 ; 0033 图 4 为正面剖视图, 示意性地示出了使用了本发明第一实施方式的导电性粒子的 连接结构体。 0034 符号说明 0035 1导电性粒子 0036 2基体材料粒子 0037 3导电层 0038 3a突起 0039 3b导电层部分 0040 4芯物质 0041 5绝缘物质 0042 11导电性粒子 0043 12导电层 0044 12a突起 0045 12b导电层部分 0046 16第一导电层 0047 17第二导电层 0048 17a突起 0049 21导电性粒子 0050 22导电层 0051 22a突起 0052 22b导电层部分 0。
17、053 26第一导电层 0054 27第二导电层 0055 27a突起 0056 28第三导电层 0057 28a突起 0058 51连接结构体 0059 52第一连接对象部件 0060 52a上表面 0061 52b电极 0062 53第二连接对象部件 0063 53a下表面 0064 53b电极 0065 54连接部 具体实施方式 说 明 书 CN 103748636 A 5 4/24 页 6 0066 以下, 对本发明的详情进行说明。 0067 本发明的导电性粒子具备 : 基体材料粒子、 包覆该基体材料粒子的导电层、 及埋入 该导电层内的多个芯物质。上述导电层在外侧表面具有多个突起。在上。
18、述导电层的上述突 起的内侧配置有上述芯物质。在上述基体材料粒子和上述芯物质之间配置有上述导电层。 上述导电层的一部分区域配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间。 上述基体材料粒子 的表面和上述芯物质的表面隔开距离。 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间 的平均距离超过 5nm。 0068 在由导电性粒子连接的电极表面上大多形成有氧化被膜。而且, 在上述导电层的 外侧表面上大多形成有氧化被膜。 上述导电层在外侧表面具有多个突起, 由此, 通过在电极 间配置导电性粒子后进行压合, 可利用突起而排除氧化被膜。 因此, 可使电极和导电性粒子 接触, 能够降低电极间的连接电阻。 0069 另外,。
19、 在本发明的导电性粒子中, 由于在上述基体材料粒子和上述芯物质之间配 置有上述导电层, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面隔开距离, 且上述基体材 料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的平均距离超过 5nm, 因此, 在电极间压缩导电性粒 子时, 芯物质不易被压入基体材料粒子, 芯物质的部分区域不易嵌入基体材料粒子内。 特别 是, 即使基体材料粒子是比较柔软的树脂粒子, 芯物质也不易被压入基体材料粒子, 芯物质 的部分区域不易嵌入基体材料粒子内。 因此, 在进行电极间的压合时, 导电层的突起强有力 地挤压电极。其结果, 可利用突起而有效地排除氧化被膜。因此, 可使电极和导电性粒子有 效地接。
20、触, 能够有效地降低电极间的连接电阻。 0070 另外, 本发明的导电性粒子由于具备上述构成, 因此, 压缩导电性粒子将电极间连 接时, 也可能在电极上形成适度的压痕。 需要说明的是, 形成于电极的压痕是导电性粒子挤 压电极而形成的电极的凹部。另外, 在将粘合剂树脂中分散有导电性粒子的导电材料 ( 各 向异性导电材料等 ) 用于电极间的压合的情况下, 可有效地排除导电层和电极之间的粘合 剂树脂。通过有效地排除粘合剂树脂, 也能够降低电极间的连接电阻。另外, 在使用具备绝 缘物质的导电性粒子的情况下, 利用上述突起, 也可以有效地排除导电层和电极之间的绝 缘物质, 因此能够有效地提高电极间的导通。
21、可靠性。 0071 从更进一步有效地排除电极及导电性粒子表面的氧化被膜、 更进一步提高电极间 的导通可靠性的观点出发, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的平均距离 优选为 5nm 以上, 更优选为 10nm 以上。上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间 的平均距离的上限没有特别限定, 可以考虑导电层的厚度等而适宜确定。上述基体材料粒 子的表面和上述芯物质的表面之间的平均距离可以为800nm以下, 也可以为100nm以下。 上 述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的平均距离优选为 30nm 以下, 更优选为 20nm以下。 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的平。
22、均距离可以为导电层厚 度的 9 10 以下, 也可以为 1 2 以下, 也可以为 1 3 以下。 0072 从更进一步有效地排除电极及导电性粒子表面的氧化被膜、 更进一步提高电极间 的导通可靠性的观点出发, 在上述芯物质的总个数 100% 中, 上述基体材料粒子的表面和上 述芯物质的表面之间的距离超过 5nm 的芯物质的个数的比例优选为 50% 以上, 更优选超过 80% 且为 100% 以下。在全部上述芯物质中, 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面 之间的距离也可以超过 5nm。 说 明 书 CN 103748636 A 6 5/24 页 7 0073 上述基体材料粒子的表面和上述芯物。
23、质的表面之间的平均距离如下算出, 即, 分 别测定基体材料粒子的表面和多个芯物质的各表面之间的距离 ( 间隙的最短距离 ) 后, 对 测定的值进行平均。在导电性粒子具备埋入导电层内的 5 个芯物质 A E 的情况下, 如下 地算出 : 测定基体材料粒子的表面和芯物质 A 表面的距离、 基体材料粒子的表面和芯物质 B 表面的距离、 基体材料粒子的表面和芯物质 C 表面的距离、 基体材料粒子的表面和芯物质 D 表面的距离、 及基体材料粒子的表面和芯物质 E 表面的距离, 并对测定的 5 个值进行平均。 需要说明的是, 在芯物质为 10 个以上的情况下, 优选测定基体材料粒子的表面和所有芯物 质的各。
24、表面的距离, 但也可以测定基体材料粒子的表面和任意选择的 10 个芯物质的各表 面的距离, 并由测定的 10 个值算出上述平均距离。 0074 上述基体材料粒子的表面和上述芯物质的表面之间的距离可以通过拍摄导电性 粒子的多个部位的剖面而得到图像, 并由所得图像制作立体图像, 使用所得立体图像, 从而 精确地测定。上述剖面的拍摄可以使用聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIBSEM) 等进行。例 如, 使用聚焦离子束, 制作导电性粒子的薄膜切片, 并利用扫描电子显微镜观察剖面。通过 将该操作重复进行数百次并进行图像解析, 可得到粒子的立体图像。 0075 上述导电层在外侧表面具有突起。该突起为多个。在。
25、导电层的表面以及由导电性 粒子连接的电极表面上大多形成有氧化被膜。 通过使用在导电层的外侧表面具有突起的导 电性粒子, 可以通过在电极间配置导电性粒子并进行压合, 从而利用突起而有效地排除上 述氧化被膜。 因此, 可使电极和导电性粒子的导电层更为切实地接触, 能够降低电极间的连 接电阻。 另外, 在导电性粒子的表面具备绝缘物质的情况下, 或导电性粒子分散于粘合剂树 脂中而作为导电材料使用的情况下, 可利用导电性粒子的突起而有效地排除导电性粒子和 电极之间的绝缘物质或粘合剂树脂。因此, 能够提高电极间的导通可靠性。 0076 多个上述突起的平均高度优选为 0.001m 以上, 更优选为 0.05。
26、m 以上, 优选为 0.9m以下, 更优选为0.2m以下。 当上述突起的平均高度为上述下限以上及上述上限以 下时, 能够有效地降低电极间的连接电阻。 0077 以下, 对导电性粒子、 导电材料及连接结构体的详情进行说明。 0078 ( 导电性粒子 ) 0079 图 1 是示出本发明第一实施方式的导电性粒子的剖视图。 0080 图 1 所示的导电性粒子 1 具备 : 基体材料粒子 2、 导电层 3、 多个芯物质 4 及绝缘物 质 5。导电层 3 配置于基体材料粒子 2 的表面上。在导电性粒子 1 中, 形成有单层的导电 层 3。导电层 3 包覆基体材料粒子 2。导电层 3 在外侧表面具有多个突起。
27、 3a。多个芯物质 4 配置于基体材料粒子 2 的表面上, 并埋入导电层 3 内。芯物质 4 配置于突起 3a 的内侧。 在 1 个突起 3a 的内侧配置有 1 个芯物质 4。由于多个芯物质 4 的存在, 导电层 3 的外侧表 面隆起, 形成了多个突起 3a。 0081 在基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间配置有导电层 3。基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面隔开距离。芯物质 4 未与基体材料粒子 2 接触。在导电性粒子 1 中, 基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的平均距离超过 5nm。因此, 在基体材 料粒子2的表面和芯物质4的表面之间配置有充分厚度的导。
28、电层3部分(导电层部分3b)。 基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的距离为配置于基体材料粒子 2 的表面和芯 物质 4 的表面之间的导电层部分 3b 的厚度。 说 明 书 CN 103748636 A 7 6/24 页 8 0082 绝缘物质 5 配置于导电层 3 的表面上。绝缘物质 5 为绝缘性粒子。绝缘物质 5 由 具有绝缘性的材料形成。导电性粒子也可以不必具备绝缘物质。另外, 导电性粒子也可以 具备包覆导电层的外侧表面的绝缘层代替绝缘性粒子作为绝缘物质。 0083 图 2 以剖视图示出了本发明第二实施方式的导电性粒子。 0084 图 2 所示的导电性粒子 11 具备 : 基。
29、体材料粒子 2、 导电层 12、 多个芯物质 4 及绝缘 物质 5。导电层 12 配置于基体材料粒子 2 的表面上。导电层 12 包覆基体材料粒子 2。导 电层 12 在外侧表面具有多个突起 12a。 0085 在导电性粒子 11 中, 形成有多层的导电层 12。导电层 12 具有第一导电层 16 和第 二导电层 17。第一导电层 16 配置于基体材料粒子 2 的表面上。第一导电层 16 包覆基体材 料粒子 2。第一导电层 16 为单层。第一导电层也可以为多层。 0086 芯物质 4 配置于第一导电层 16 上。芯物质 4 埋入导电层 12 及第二导电层 17 内。 在基体材料粒子 2 和芯物。
30、质 4 之间配置有第一导电层 16。通过在基体材料粒子 2 和芯物 质 4 之间配置第一导电层 16, 基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面隔开距离。基体材 料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的平均距离超过 5nm。在导电性粒子 11 中, 基体材 料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的距离为配置于基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的导电层部分 12b 及第一导电层 16( 第一导电层 16 部分 ) 的厚度。 0087 第二导电层 17 区别于第一导电层 16 地形成。在形成第一导电层 16 后, 第二导电 层 17 形成于第一导电层 16 的表面。第二导。
31、电层 17 配置于第一导电层 16 的表面上。第二 导电层 17 包覆芯物质 4 及第一导电层 16。第二导电层 17 在外侧表面具有多个突起 17a。 多个芯物质 4 埋入第二导电层 17 内。芯物质 4 配置于突起 17a 的内侧。由于多个芯物质 4 的存在, 第二导电层 17 的外侧表面隆起, 形成了突起 17a。 0088 图 3 以剖视图示出了本发明第三实施方式的导电性粒子。 0089 图 3 所示的导电性粒子 21 具备 : 基体材料粒子 2、 导电层 22、 多个芯物质 4 及绝缘 物质 5。导电层 22 配置于基体材料粒子 2 的表面上。导电层 22 包覆基体材料粒子 2。导 。
32、电层 22 在外侧表面具有多个突起 22a。 0090 在导电性粒子 21 中, 形成有多层的导电层 22。导电层 22 具有第一导电层 26、 第 二导电层 27 及第三导电层 28。第一导电层 26 配置于基体材料粒子 2 的表面上。第一导电 层 26 包覆基体材料粒子 2。 0091 芯物质 4 配置于第一导电层 26 上。芯物质 4 埋入导电层 22 内及第二导电层 27 内。在基体材料粒子 2 和芯物质 4 之间配置有第一导电层 26。通过在基体材料粒子 2 和芯 物质 4 之间配置第一导电层 26, 基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面隔开距离。基体 材料粒子 2 的表面和。
33、芯物质 4 的表面之间的平均距离超过 5nm。在导电性粒子 21 中, 基体 材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的距离为配置于基体材料粒子 2 的表面和芯物质 4 的表面之间的导电层部分 22b 及第一导电层 26 部分的厚度。 0092 第二导电层 27 配置于第一导电层 26 的表面上。第二导电层 27 包覆芯物质 4 及 第一导电层 26。第二导电层 27 在外侧表面具有多个突起 27a。芯物质 4 配置于突起 27a 的内侧。由于多个芯物质 4 的存在, 第二导电层 27 的外侧表面隆起, 形成了突起 27a。 0093 第三导电层 28 配置于第二导电层 27 的表面上。第。
34、三导电层 28 包覆第二导电层 27。第三导电层 28 在外侧表面具有多个突起 28a。芯物质 4 配置于突起 28a 的内侧。由于 说 明 书 CN 103748636 A 8 7/24 页 9 多个芯物质 4 的存在, 第三导电层 28 的外侧表面隆起, 形成了突起 28a。 0094 优选上述芯物质中含量最多的金属元素和上述导电层中含量最多的金属元素相 同。在该情况下, 芯物质和导电层的密合性良好, 其结果, 连接结构体中的连接电阻变得更 为良好。需要说明的是, 上述芯物质中含量最多的金属元素和上述导电层中含量最多的金 属元素也可以在上述芯物质中、 上述导电层中、 或上述芯物质和上述导电。
35、层中存在浓度梯 度。另外, 上述芯物质中含量最多的金属元素和上述导电层中含量最多的金属元素也可以 与其它金属形成合金。另外, 上述芯物质中所包含的金属和上述导电层中所包含的金属也 可以在界面处发生合金化。 0095 优选上述芯物质中含量最多的金属元素和上述第一导电层中含量最多的金属元 素相同。在该情况下, 芯物质和导电层的密合性良好, 其结果, 连接结构体中的连接电阻变 得更为良好。需要说明的是, 上述芯物质中含量最多的金属元素和上述第一导电层中含量 最多的金属元素也可以在上述芯物质中、 上述第一导电层中、 或上述芯物质和上述第一导 电层中存在浓度梯度。上述第一导电层中含量最多的金属元素也可以。
36、与其它金属形成合 金。 上述芯物质中所包含的金属和上述第一导电层中所包含的金属也可以在界面处发生合 金化。 0096 优选上述芯物质中含量最多的金属元素和上述第二导电层中含量最多的金属元 素相同。在该情况下, 芯物质和导电层的密合性良好, 其结果, 连接结构体中的连接电阻变 得更为良好。需要说明的是, 上述芯物质中含量最多的金属元素和上述第二导电层中含量 最多的金属元素也可以在上述芯物质中、 上述第二导电层中、 或上述芯物质和上述第二导 电层中存在浓度梯度。上述第二导电层中含量最多的金属元素也可以与其它金属形成合 金。 上述芯物质所包含的金属和上述第二导电层中所包含的金属也可以在界面处发生合金。
37、 化。 0097 优选上述芯物质的莫氏硬度与配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导 电层部分的莫氏硬度相同、 或上述芯物质的莫氏硬度比配置于上述基体材料粒子和上述芯 物质之间的导电层部分的莫氏硬度大。另外, 优选上述芯物质的莫氏硬度与上述第一导电 层的莫氏硬度相同、 或上述芯物质的莫氏硬度比上述第一导电层的莫氏硬度大。在这些情 况下, 芯物质不易被压入基体材料粒子, 芯物质的部分区域不易嵌入基体材料粒子内。 其结 果, 能够更进一步降低电极间的连接电阻。 从更进一步降低电极间的连接电阻的观点出发, 优选上述芯物质的莫氏硬度比配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导电层部分 或上述第一导电。
38、层的莫氏硬度大。 0098 在上述芯物质的莫氏硬度与配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导电 层部分或上述第一导电层的莫氏硬度为同等以上的情况下, 从更进一步降低连接电阻的观 点出发, 上述芯物质的莫氏硬度与配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导电层部 分或上述第一导电层的莫氏硬度的差的绝对值优选为 0.1 以上, 更优选为 0.5 以上。 0099 优选上述芯物质的莫氏硬度比配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导 电层部分的莫氏硬度小。优选上述芯物质的莫氏硬度比上述第一导电层的莫氏硬度小。在 这些情况下, 上述导电层部分及上述第一导电层具有一定程度的缓冲性。由此, 不仅能够 降低。
39、由配置于基体材料粒子和芯物质之间的导电层部分或第一导电层引起的连接电阻, 而 且, 即使对利用导电性粒子连接电极间而成的连接结构体施加冲击, 也不易发生导通不良。 说 明 书 CN 103748636 A 9 8/24 页 10 即, 还能够提高连接结构体的耐冲击性。 0100 在上述芯物质的莫氏硬度比配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导电 层部分或上述第一导电层的莫氏硬度小的情况下, 从更进一步提高耐冲击性的观点出发, 上述芯物质的莫氏硬度与配置于上述基体材料粒子和上述芯物质之间的导电层部分或上 述第一导电层的莫氏硬度的差的绝对值优选为 0.1 以上, 更优选为 0.5 以上。 010。
40、1 基体材料粒子 0102 作为上述基体材料粒子, 可举出 : 树脂粒子、 除金属以外的无机粒子、 有机无机杂 化粒子及金属粒子等。上述基体材料粒子优选为除金属粒子以外的基体材料粒子, 更优选 为树脂粒子、 除金属以外的无机粒子或有机无机杂化粒子。 0103 上述基体材料粒子优选为由树脂形成的树脂粒子。 如果上述基体材料粒子为树脂 粒子, 则通过本发明的导电层及芯物质的构成而获得的连接电阻的降低效果相当明显。在 使用上述导电性粒子连接电极间时, 在将上述导电性粒子配置于电极间后, 通过压合使上 述导电性粒子压缩。 如果基体材料粒子为树脂粒子, 则在进行上述压合时, 上述导电性粒子 易于变形, 。
41、导电性粒子和电极的接触面积变大。因此, 电极间的导通可靠性变高。 0104 作为用于形成上述树脂粒子的树脂, 可优选使用各种有机物。作为用于形成上述 树脂粒子的树脂, 可列举例如 : 聚乙烯、 聚丙烯、 聚苯乙烯、 聚氯乙烯、 聚偏氯乙烯、 聚丙烯、 聚异丁烯、 聚丁二烯等聚烯烃树脂 ; 聚甲基丙烯酸甲酯及聚丙烯酸甲酯等丙烯酸树脂 ; 聚 对苯二甲酸亚烷基酯、 聚碳酸酯、 聚酰胺、 苯酚甲醛树脂、 三聚氰胺甲醛树脂、 苯并胍胺甲醛 树脂、 尿素甲醛树脂、 酚醛树脂、 三聚氰胺树脂、 苯并胍胺树脂、 脲醛树脂、 环氧树脂、 不饱和 聚酯树脂、 饱和聚酯树脂、 聚砜、 聚苯醚、 聚缩醛、 聚酰亚胺。
42、、 聚酰胺酰亚胺、 聚醚醚酮、 聚醚 砜、 以及由一种或两种以上具有烯属不饱和基团的各种聚合性单体经聚合而得到的聚合物 等。由于能够设计及合成出适于导电材料的具有任意的压缩时的物性的树脂粒子, 且可容 易地将基体材料粒子的硬度控制在适宜的范围, 因此, 用于形成上述树脂粒子的树脂优选 为由一种或两种以上具有多个烯属不饱和基团的聚合性单体经聚合而得到的聚合物。 0105 在使具有烯属不饱和基团的单体聚合而得到上述树脂粒子的情况下, 作为上述具 有烯属不饱和基团的单体, 可举出非交联性的单体和交联性的单体。 0106 作为上述非交联性的单体, 例如可举出 : 苯乙烯、 - 甲基苯乙烯等苯乙烯类单 。
43、体 ; ( 甲基 ) 丙烯酸、 马来酸、 马来酸酐等含羧基单体 ; ( 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 ) 丙烯酸十六烷基酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸硬脂酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸环己酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸异冰片酯等 ( 甲基 ) 丙烯酸烷基酯类 ; ( 甲基 ) 丙烯酸 2- 羟基乙酯、 ( 甲 基 ) 丙烯酸甘油酯、 聚氧乙烯 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸缩水甘油酯等含有氧原子 的 ( 甲基 ) 丙烯酸酯类 ; 。
44、( 甲基 ) 丙烯腈等含腈单体 ; 甲基乙烯基醚、 乙基乙烯基醚、 丙基乙 烯基醚等乙烯基醚类 ; 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 类 ; 乙烯、 丙烯、 异戊二烯、 丁二烯等不饱和烃 ; ( 甲基 ) 丙烯酸三氟甲酯、 ( 甲基 ) 丙烯酸五 氟乙酯、 氯乙烯、 氟乙烯、 氯苯乙烯等含卤素单体等。 0107 作为上述交联性的单体, 例如可举出 : 四羟甲基甲烷四 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 四羟甲 基甲烷三 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 四羟甲基甲烷二 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 三羟甲基丙烷三 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 二季戊四醇六 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 二。
45、季戊四醇五 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 甘油三 ( 甲 说 明 书 CN 103748636 A 10 9/24 页 11 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 ) 四亚甲基二 ( 甲基 ) 丙烯酸酯、 1,4- 丁二醇二 ( 甲基 ) 丙烯酸 酯等多官能 ( 甲基 ) 丙烯酸酯类 ; ( 异 ) 氰脲酸三烯丙酯、 苯偏三酸三烯丙酯、 二乙烯基苯、 苯二甲酸二烯丙酯、 二烯丙基丙烯酰胺、 二烯丙基醚、 -( 甲基 ) 丙烯酰氧基丙基三甲氧基 硅烷、 三甲氧基甲硅烷基苯乙烯、 。
46、乙烯基三甲氧基硅烷等含硅烷单体等。 0108 通过利用公知的方法使上述具有烯属不饱和基团的聚合性单体聚合, 可以得到上 述树脂粒子。 作为该方法, 例如可举出在自由基聚合引发剂的存在下进行悬浮聚合的方法、 以及使用非交联的种粒子与自由基聚合引发剂一起使单体溶胀而聚合的方法等。 0109 上述基体材料粒子为除金属粒子以外的无机粒子或有机无机杂化粒子的情况下, 作为用于形成上述基体材料粒子的无机物, 可举出二氧化硅及炭黑等。作为由上述二氧化 硅形成的粒子, 没有特别限定, 例如可举出通过将具有 2 个以上水解性烷氧基甲硅烷基的 硅化合物进行水解而形成交联聚合物粒子后, 根据需要进行烧制而得到的粒子。
47、。作为上述 有机无机杂化粒子, 例如可举出由交联的烷氧基甲硅烷基聚合物和丙烯酸树脂形成的有机 无机杂化粒子等。 0110 在上述基体材料粒子为金属粒子的情况下, 作为用于形成该金属粒子的金属, 可 举出银、 铜、 镍、 硅、 金及钛等, 但是, 优选基体材料粒子不是金属粒子。 0111 上述基体材料粒子的粒径优选为 0.1m 以上, 更优选为 0.5m 以上, 更进一步 优选为 1m 以上, 更优选为 1.5m 以上, 特别优选为 2m 以上, 优选为 1000m 以下, 更 优选为 500m 以下, 更进一步优选为 300m 以下, 更优选为 50m 以下, 更进一步优选为 30m 以下, 。
48、特别优选为 5m 以下, 最优选为 3m 以下。如果基体材料粒子的粒径为上述 下限以上, 则由于导电性粒子和电极的接触面积变大, 因此, 可更进一步提高电极间的导通 可靠性, 更进一步降低经由导电性粒子连接的电极间的连接电阻。 另外, 在通过非电解镀在 基体材料粒子表面形成导电层时, 不易发生凝聚, 不易形成凝聚的导电性粒子。 如果粒径为 上述上限以下, 则易于充分压缩导电性粒子, 电极间的连接电阻更进一步降低, 且电极间的 间隔进一步缩小。 上述基体材料粒子的粒径在基体材料粒子为正球状的情况下, 表示直径, 在基体材料粒子不是正球状的情况下, 表示最大直径。 0112 上述基体材料粒子的粒径特别优选为 0.1m 以上且 5m 以下。如果上述基体材 料粒子的粒径为0.15m的范围内, 则电极间的间隔缩小, 并且即使增加导电层的厚度, 也可得到较小的导电性粒子。从可更进一步缩小电极间的间隔、 即使在增加导电层的厚度 时也可得到更小的导电性粒子的观点出发, 上述基体材料粒子的粒径优选为 0.5m 以上, 更优选为 2m 以上, 优选为 3m 以下。 0113 导电层 0114 用于形成上述导电层的金属没有特别限定。并且, 在导电性粒子为整体为导电层 的金属粒子的情况下, 用于形成该金属粒子的金属没有特别限定。作为该金属, 例如可举 出 : 金、。