本發(fā)明專利技術提供因為初始電氣接觸電阻及經(jīng)過85℃/85％可靠性評估之后的電阻增加較少而適于維持電氣接觸的導電粒子及其制造方法、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件。所述導電粒子在如各向異性導電膜、各向異性導電漿料等各向異性導電材料中使用，導電粒子具有絕緣體核心及核心表面上的導電層。其特征在于：導電層中配備有凸起，凸起及導電層是由構成基底的第1元素以及從由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co及Pt構成的組中選擇的至少一個以上第2元素或多個第2元素構成的合金，第2元素或多個第2元素中的至少一個元素在導電層的內(nèi)側(cè)具有第1濃度而在鍍金側(cè)的外側(cè)具有第2濃度，第2濃度大于第1濃度。濃度。濃度。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
導電粒子及其制造方法、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件
[0001]本專利技術涉及一種導電粒子、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件，尤其涉及一種包括在絕緣體核心的表面部形成有凸起且組成中的合金元素濃度向外廓一側(cè)進而向凸起一側(cè)逐漸增加的導電層，從而在作為導電材料的導電體使用時能夠輕易地穿透電極的氧化鍍層并將導電粒子的導電層變形最小化且高溫/高濕可靠性優(yōu)秀的導電粒子、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件。
技術介紹
[0002]導電粒子適用于通過與硬化劑、粘接劑、樹脂粘合劑混合而以分散的形態(tài)使用的各向異性導電材料中，例如各向異性導電膜(Anisotropic conductive film)、各向異性導電粘接劑(Anisotropic conductive adhesive)、各向異性導電漿料(Anisotropic conductive paste)、各向異性導電油墨(Anisotropic conductive ink)、各向異性導電板(Anisotropic conductive sheet)等。
[0003]上述各向異性導電材料適用于FOG(Film on glass；柔性基板-玻璃基板)、COF(Chip on film；半導體芯片-柔性基板)、COG(Chip on glass；半導體芯片-玻璃基板)、FOB(Film on board；柔性基板-玻璃環(huán)氧樹脂基板)等。
[0004]上述各向異性導電材料在例如假定對半導體芯片以及柔性基板進行接合的情況下，能夠在將各向異性導電材料配置到柔性基板上方之后層疊半導體芯片并在加壓/加熱狀態(tài)下對各向異性導電材料進行硬化，從而形成導電粒子對基板的電極以及半導體芯片的電極進行電氣接觸的接觸結構體。
[0005]當在上述各向異性導電材料中使用導電粒子時，將與硬化劑、粘接劑、樹脂粘合劑等混合使用，當通過進行加壓/加熱而形成接觸結構體時，能夠借助于各向異性導電材料的硬化/粘接而維持上下電極之間的電氣接觸。
[0006]維持電極之間的電氣接觸時的電阻越低，在其電子設備的能源效率方面就越有利。此外，最近隨著電子設備的高性能化，越來越傾向于利用相同的電極加載更多的電流。因此，在利用導電粒子的電極之間的接合上，初始接觸電子較低以及如在85℃/85％可靠性評估等高溫/高濕評估之后的電阻增加較少比較有利。即，初始電阻以及可靠性評估之后的電阻較低，是與適用于各向異性導電材料的導電粒子性能相關的最重要的因素。
[0007]作為在電子設備中使用的電極，除了例如銦錫氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、銦鋅氧化物(IZO，Indium Zinc Oxide)等透明電極之外全部使用導電性優(yōu)秀的金屬。所有金屬在暴露在空氣中時都會因為受到暴露時間以及暴露環(huán)境的影響而形成氧化鍍層，但是其氧化速度各有不同。此外，考慮到電子設備的性能以及制造方面的優(yōu)勢，也有可能使用如Ti、Al等金屬。
[0008]因此，人們?yōu)榱私档蛯щ娏Ｗ拥碾姌O之間的接觸電阻而一直以來嘗試通過破壞金屬的氧化鍍層而降低接觸電阻。
[0009]為此，對于電極表面的氧化鍍層較弱的金屬電極，提出了通過在導電粒子的導電層外廓形成凸起而增加導電粒子與電極之間的接觸面積并借此穿透弱氧化層的方法(參閱日本專利第4674096B9號、日本專利第4593302B9號、日本專利第4860163B9號、日本專利第3083535B9號)。
[0010]此外，對于形成較強氧化鍍層的電極，提出了通過添加入P、B、Pd、Ti、W等合金而提升導電層的強度并借此穿透電極的氧化層的方法(參閱日本專利第5297569B9號、日本專利第6276351B9號、日本公開專利第2015-118932A號、日本公開專利第2015-110834A號、日本專利第5636118B9號、日本專利第6004983B9號、日本專利第6009933B9號)。
[0011]但是上述方法只是著眼于使導電粒子穿透氧化鍍層，在實質(zhì)性地減少接觸電阻的方面仍然有限。即，并沒有考慮到在接合上限電極時因為導電層的變形而導致的導電粒子導電層的電阻增加。
技術實現(xiàn)思路
[0012]適用本專利技術的實施例所要達成的技術課題在于提供一種能夠輕易地穿透電極的氧化鍍層、將在電極之間進行接合時的導電粒子的導電層變形最小化、通過維持較低的導電粒子的自身電阻而降低初始接觸電阻值并通過降低高溫/高濕下的電阻增加度而提升可靠性的導電粒子、導電材料以及接觸結構體。
[0013]適用本專利技術之一方面的導電粒子，其特征在于：
[0014]作為通過包含于電極之間而對上述電極進行電氣連接的導電性粒子，上述電極中的至少一個在表面形成氧化鍍層，
[0015]上述導電性粒子，是包括絕緣核心以及形成于上述核心表面上且配備有凸起的導電層的導電粒子，
[0016]上述凸起以及上述導電層是由構成基底的第1元素以及從由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt構成的組中選擇的至少一個以上的第2元素或多個第2元素構成的合金，
[0017]上述第2元素或多個第2元素中的至少一個元素在上述導電層的內(nèi)側(cè)具有第1濃度而在上述鍍金側(cè)的外側(cè)具有第2濃度，上述第2濃度大于上述第1濃度。
[0018]此時，上述第1濃度在0wt％至0.2wt％的范圍之內(nèi)，上述第2濃度在大于0.2wt％至100wt％的范圍之內(nèi)為宜。
[0019]在上述第1濃度與上述第2濃度之間利用譜線輪廓對上述第2元素或多個第2元素中的至少一個元素的濃度進行測定時，發(fā)生至少1次以上的部分性增加或減少。
[0020]此外，上述絕緣核心，能夠是樹脂微粒或混合粒子。
[0021]上述樹脂微粒，能夠是從聚氨酯類、苯乙烯類、丙烯酸類、苯類、環(huán)氧樹脂類、胺類以及酰胺類選擇的單體或上述之改性單體或由上述單體混合而成的單體共聚物。
[0022]此外，上述混合粒子，能夠是由有機核心以及圍繞上述有機核心的無機外殼構成的粒子，也能夠是由無機核心以及圍繞上述物及核心的有機外殼構成的粒子。
[0023]上述有機核心或有機外殼，能夠是從聚氨酯類、苯乙烯類、丙烯酸類、苯類、環(huán)氧樹脂類、胺類以及酰胺類選擇的單體或上述之改性單體或由上述單體混合而成的單體。
[0024]此外，上述導電層，還能夠包含絕緣層或絕緣粒子。
[0025]此外，上述導電粒子的導電層，能夠經(jīng)過防銹處理。
[0026]適用本專利技術之另一方面的導電粒子的制造方法，包括：
[0027]通過將絕緣核心投入到鎳基合金鍍金液而進行分散的分散處理步驟；以及，通過向經(jīng)過分散處理的鍍金液分次投入需要增加濃度梯度的合金元素而形成包括凸起的導電層的同時使得相應合金元素的濃度梯度從上述絕緣核心粒子一側(cè)向上述凸起側(cè)方向逐漸增加的包括凸起的導電層形成步驟。
[0028]此時，在上述包括凸起的導電層形成步驟中，能夠通過向上述經(jīng)過分散處理的鍍金液分次投入包括從由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種導電粒子，其特征在于：作為通過包含于電極之間而對上述電極進行電氣連接的導電性粒子，上述電極中的至少一個在表面形成氧化鍍層，上述導電性粒子，是包括絕緣核心以及形成于上述核心表面上且配備有凸起的導電層的導電粒子，上述凸起以及上述導電層是由構成基底的第1元素以及從由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt構成的組中選擇的至少一個以上的第2元素或多個第2元素構成的合金，上述第2元素或多個第2元素中的至少一個元素在上述導電層的內(nèi)側(cè)具有第1濃度而在上述鍍金側(cè)的外側(cè)具有第2濃度，上述第2濃度大于上述第1濃度。2.根據(jù)權利要求1所述的導電粒子，其特征在于：上述第1濃度在0wt％至0.2wt％的范圍之內(nèi)，上述第2濃度在大于0.2wt％至100wt％的范圍之內(nèi)。3.根據(jù)權利要求2所述的導電粒子，其特征在于：在上述第1濃度與上述第2濃度之間利用譜線輪廓對上述第2元素或多個第2元素中的至少一個元素的濃度進行測定時，發(fā)生至少1次以上的部分性增加或減少。4.根據(jù)權利要求1所述的導電粒子，其特征在于：上述絕緣核心是樹脂微粒或混合粒子，上述樹脂微粒是從聚氨酯類、苯乙烯類、丙烯酸類、苯類、環(huán)氧樹脂類、胺類以及酰胺類選擇的單體或上述之改性單體或由上述單體混合而成的單體共聚物。5.根據(jù)權利要求4所述的導電粒子，其特征在于：上述混合粒子是由有機核心以及圍繞上述有機核心的無機外殼構成的粒子，也能夠是由無機核心以及圍繞上述物及核心的有機外殼構成的粒子，上述有機核心或有機外殼是從聚氨酯類、苯乙烯類、丙烯酸類、苯類、環(huán)氧樹脂類、胺類以及酰胺類選擇的單體或上述之改性單體或由上述單體混合而成的單體。6.根據(jù)權利要求1所述的導電粒子，其特征在于：上述導電層還包含絕緣層或絕緣粒子。7.根據(jù)權...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：金敬欽，鄭舜浩，裵倉完，金泰根，金鐘兌，樸俊奕，林永真，李枝原，崔阭秀，秋龍喆，
申請(專利權)人：德山金屬株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：
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