导电性粒子、导电性粒子的制造方法、导电材料及连接结构体技术

本发明专利技术提供一种在对电极间进行电连接的情况下，可以降低电极间的连接电阻的导电性粒子。本发明专利技术的导电性粒子在导电性部分的表面具有焊锡，在焊锡的表面，经由含有下述式(X)所示的基团的基团键合有具有至少一个羧基的基团。

Conductive particle, method for producing conductive particle, conductive material and connecting structure

The present invention provides a conductive particle that reduces the connection resistance between electrodes when electrical connections are made between the electrodes. The conductive particle of the present invention has a solder on the surface of the conductive part and has a group having at least one carboxyl group on the surface of the solder by bonding with a group containing the group shown in the following formula (X).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导电性粒子、导电性粒子的制造方法、导电材料及连接结构体
本专利技术涉及一种在导电性部分的表面具有焊锡的导电性粒子及导电性粒子的制造方法。另外，本专利技术涉及一种使用了上述导电性粒子的导电材料及连接结构体的制造方法。
技术介绍
各向异性导电糊剂及各向异性导电膜等各向异性导电材料已广为人知。就上述各向异性导电材料而言，导电性粒子分散在粘合剂树脂中。为了获得各种连接结构体，上述各向异性导电材料已被用于例如挠性印刷基板和玻璃基板的连接(FOG(FilmonGlass))、半导体芯片和挠性印刷基板的连接(COF(ChiponFilm))、半导体芯片和玻璃基板的连接(COG(ChiponGlass))、以及挠性印刷基板和玻璃环氧基板的连接(FOB(FilmonBoard))等。在利用上述各向异性导电材料对例如挠性印刷基板的电极和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含有导电性粒子的各向异性导电材料。接着，叠层挠性印刷基板，并进行加热及加压。由此，使各向异性导电材料固化，并经由导电性粒子对电极间进行电连接，从而得到连接结构体。作为上述各向异性导电材料的一例，下述的专利文献1、2中公开了一种各向异性导电材料，其含有热固化性粘合剂、熔点为180℃以下或160℃以下的焊锡粒子和助熔剂成分。作为上述助熔剂成分，可使用下述式(101)或(102)表示的化合物。另外，专利文献1中记载的各向异性导电材料作为上述热固化性粘合剂，必须含有环氧树脂和阳离子固化引发剂。另外，专利文献1、2中记载有助熔剂成分和焊锡粒子进行螯合物配位。[化学式1][化学式2]上述式(101)及上述式(102)中，R1～R4表示氢原子、烷基或羟基，X表示具有金属可配位的孤立电子对或双键性π电子的原子团，Y表示形成主链骨架的原子或原子团。需要说明的是，在专利文献2中，上述式(101)及上述式(102)中的Y为烷基。下述的专利文献3中公开了一种焊锡球，其用碳原子数为10～25、且具有羧基的至少两种有机酸包覆表面。该焊锡球中，上述有机酸的羧基与上述焊锡球的表面进行螯合物配位。下述的专利文献4中公开了一种使脂肪酸及二羧酸的至少一这在表面进行化学键合而进行了包覆的焊锡粉。另外，专利文献4中公开了一种含有上述焊锡粉、树脂和固化剂的导电性粘接剂(各向异性导电材料)。下述的专利文献5中公开了一种导电性粒子，其在导电性部分的表面具有焊锡，在焊锡的表面以共价键键合有含有羧基的基团。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2011-63727号公报专利文献2:WO2009/001448A1专利文献3:日本特开2008-272779号公报专利文献4:日本特开2010-126719号公报专利文献5:WO2013/125517A1
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题专利文献1、2中，作为具有助熔剂作用的成分，可使用上述式(101)或上述式(102)表示的化合物。但是，专利文献1、2中，只不过与焊锡粒子不同地使用了上述式(101)或上述式(102)表示的化合物。在使用专利文献1、2中所记载的现有的各向异性导电材料得到上述连接结构体的情况下，在得到的连接结构体中，有时在各向异性导电材料的固化物中产生空隙。因此，存在连接结构体中的连接可靠性变低、或电极间的连接电阻升高的问题。另外，专利文献1、2中记载有使助熔剂成分与焊锡粒子进行螯合物配位。但是，仅以将助熔剂成分和焊锡粒子进行螯合物配位的方式进行配位键合，助熔剂成分容易从焊锡粒子的表面脱落。另外，仅使助熔剂成分和焊锡粒子进行配位键合，有时电极间的连接电阻升高，或不能充分地抑制空隙的产生。另外，即使使用专利文献3中记载的焊锡球，有机酸也容易从焊锡球的表面脱落，有时电极间的连接电阻升高，或不能充分地抑制空隙的产生。在专利文献4中，使脂肪酸及二羧酸的至少一者在表面进行化学键合。另外，在专利文献4中，为了得到焊锡粉，不使用催化剂，在40～60℃下进行反应。因此，脂肪酸及二羧酸在焊锡粉的表面不进行共价键合。即使使用这种专利文献4中记载的焊锡粉，脂肪酸或二羧酸也容易从焊锡粉的表面脱落，有时电极间的连接电阻升高，或不能充分地抑制空隙的产生。专利文献5中记载的导电性粒子可以某种程度上降低电极间的连接电阻。另一方面，如果可以通过与专利文献5中记载的方法不同的方法在焊锡的表面导入羧基，则可以得到新的导电性粒子。本专利技术的目的在于，提供一种导电性粒子及导电性粒子的制造方法，所述导电性粒子在对电极间进行电连接的情况下，可以降低电极间的连接电阻。另外，本专利技术的目的在于，提供一种使用有上述导电性粒子的导电材料及连接结构体。用于解决技术问题的方案根据本专利技术的宽泛方面，提供一种导电性粒子，其在导电性部分的表面具有焊锡，其中，在焊锡的表面，经由含有下述式(X)所示的基团的基团键合有具有至少一个羧基的基团。[化学式3]在本专利技术的导电性粒子的某种特定方面，所述式(X)表示的基团的碳原子直接以共价键或经由有机基团键合在焊锡的表面。在本专利技术的导电性粒子的某种特定方面，在焊锡的表面，所述(X)表示的基团的碳原子直接以共价键键合在焊锡的表面。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团。在本专利技术的导电性粒子的某种特定方面，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述具有至少一个羧基的基团具有硅原子，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团的硅原子。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述具有至少一个羧基的基团具有多个羧基。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述具有至少一个羧基的基团通过使用了具有羧基的硅烷偶联剂的反应而被导入、或者在使用了硅烷偶联剂的反应后使具有至少一个羧基的化合物与源自硅烷偶联剂的基团反应而被导入。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述导电性粒子如下得到：使用异氰酸酯化合物，使所述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应，然后使具有至少一个羧基的化合物反应。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述具有至少一个羧基的化合物具有多个羧基。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述导电性粒子具有：基材粒子、和配置于所述基材粒子表面上的焊锡层，利用所述焊锡层使导电性部分的表面具有所述焊锡。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述导电性粒子还具有配置于所述基材粒子和所述焊锡层之间的第一导电层，在所述第一导电层的外表面上配置有所述焊锡层。在本专利技术的导电性粒子的某种特定的方面，所述导电性粒子分散于粘合剂树脂中，作为导电材料使用。根据本专利技术的宽广的方面，提供一种导电性粒子的制造方法，其制造上述的导电性粒子，其中，使用导电性部分的表面具有焊锡的导电性粒子，且使用异氰酸酯化合物，使所述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应，然后使具有至少一个羧基的化合物反应，得到在焊锡的表面经由下述式(X)表示的基团键合有具有至少一个羧基的基团的导电性粒子。[化学式4]根据本专利技术的宽广的方面，提供一种导电材料，其含有上述的导电性粒子、和粘合剂树脂。在本专利技术的导电材料的某种本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电性粒子，其在导电性部分的表面具有焊锡，其中，在焊锡的表面，经由含有下述式(X)所示的基团的基团键合有具有至少一个羧基的基团，[化学式1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.20 JP 2014-2358331.一种导电性粒子，其在导电性部分的表面具有焊锡，其中，在焊锡的表面，经由含有下述式(X)所示的基团的基团键合有具有至少一个羧基的基团，[化学式1]2.如权利要求1所述的导电性粒子，其中，所述式(X)表示的基团的碳原子直接以共价键或经由有机基团键合在焊锡的表面。3.如权利要求2所述的导电性粒子，其中，所述(X)表示的基团的碳原子直接以共价键键合在焊锡的表面。4.如权利要求1或2所述的导电性粒子，其中，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团。5.如权利要求3所述的导电性粒子，其中，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团。6.如权利要求4或5所述的导电性粒子，其中，所述具有至少一个羧基的基团具有硅原子，所述式(X)表示的基团的氮原子直接以共价键或经由有机基团键合于所述具有至少一个羧基的基团的硅原子。7.如权利要求1～6中任一项所述的导电性粒子，其中，所述具有至少一个羧基的基团具有多个羧基。8.如权利要求1～7中任一项所述的导电性粒子，其中，所述具有至少一个羧基的基团通过使用了具有羧基的硅烷偶联剂的反应而被导入、或者在使用了硅烷偶联剂的反应后使具有至少一个羧基的化合物与源自硅烷偶联剂的基团反应而被导入。9.如权利要求1～8中任一项所述的导电性粒子，其中，所述导电性粒子如下得到：使用异氰酸酯化合物，使所述异氰酸酯化合物与焊锡表面的羟基反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：石泽英亮，上野山伸也，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP