含有具有密度梯度的复合金属层的导电颗粒和制备该颗粒的方法以及含有该颗粒的各向异性导电粘合剂组合物技术

技术编号:1583250 阅读:166 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
公开了具有优异的电可靠性、可用作电连接结构用材料的各向异性导电颗粒。还公开了一种制备导电颗粒的方法,所述导电颗粒含有聚合物树脂基体颗粒和在基体颗粒表面上形成的导电复合金属镀层,其中,所述导电复合金属镀层具有实质上连续的密度梯度,且由镍(Ni)和金(Au)组成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有优异的电导率和很高的电连接可靠性的各向异性导电 颗粒,所述很高的电连接可靠性体现在将所述各向异性导电颗粒施用于电连 接的各向异性导电粘合膜后具有良好的电导率。本专利技术还涉及一种制备导电 颗粒的方法,所述方法包括在聚合物树脂基体颗粒上形成具有密度梯度的Ni-Au非离散(indiscrete)的复合金属镀层。
技术介绍
导电的树脂材料和塑料材料普遍用于电子装置微小部位之间的电连接, 例如在ITO电极和驱动LSI (driving LSI)之间、在LSI集成电路片和电路 板之间,以及在液晶显示(LCD)面板的微图案电极终端之间。更具体地讲, 施用各向异性导电膜以确保在电极和可靠的连接之间的电接触。近来,由于 在导电膜中间距变得更窄,因此能赋于导电膜以各向异性电导率的导电颗粒 的电导率、附着性、分散性(dispersability)和含量变得很重要。例如根据各向异性导电膜的具体应用,通过在作为基体颗粒的Ni颗粒、 Ni/Au复合颗粒或塑料颗粒上形成薄金属层,制备作为导电颗粒的树脂/金属 复合颗粒。使用无电镀覆来制备包含塑料颗粒的导电树脂/金属复合颗粒。通常通 过预处理(例如脱脂、蚀刻、敏化、催化、用还原剂处理等)基体颗粒或粉末, 随后无电镀覆来制备导电树脂/金属复合颗粒(日本专利No. 2507381;日本专 利公开文本No. 1994-096771;和日本特开平No. 1990-024358、 2000-243132、 2003-064500和2003-068143)。这时最终颗粒的电性能/物理化学性能根据待引入的金属的种类和数量而变化。通常将Ni/Au双复合金属层施用于各向异 性导电膜(日本特开平No. 1999-329060和2000-243132)。在使用塑料基体颗粒的镀覆金属颗粒中通常使用NVAu连续金属层的原 因在于,通过无电镀覆Ni可容易地形成薄金属层,可通过取代镀覆在镀Ni 的表面上镀覆Au,且由于An优异的电导率,Au在半导体和其他安装装置 的连接部位显示了稳定的电连接性能。日本特开平No. 2000-243132公开了通过无电镀覆在塑料基体颗粒上幵乡 成实质上非离散的Ni层,并通过取代镀覆在Ni层上形成Au层来形成Ni/Au 复合镀层。本文使用的措辞"实质上非离散的Ni层"是指在放大倍数为 5,000-10,000的扫描电子显微镜(SEM)下观察时,在镀覆过程中通过沉积微 细的Ni颗粒来形成的厚度为5 nm以上的镀层。形成实质上非离散的Ni层 是引入Au层必不可缺少的。考虑与基体颗粒的镀覆附着性,实际上,通常 引入厚度为约50-70 nm的Ni层。但是,当在各电极之间添入含有以上限定厚度范围内Ni镀层的导电颗 粒且压縮形变10%或更高时,塑料颗粒和Ni层之间发生剥离。当压縮形变 持续超过10%或更高时,剥离现象导致Ni层开裂,导致各向异性导电膜的 电连接差。剥离现象的原因在于,与塑料颗粒相比,Ni层具有较高的硬度和 较低的弹性模量。因此,需要与塑料颗粒具有优异的附着性和优异的电性能, 同时Ni层厚度保持在最低水平的Ni-Au复合导电层。
技术实现思路
本专利技术的一个目的为提供导电颗粒,该导电颗粒含有具有均匀大小的聚 合物颗粒和通过无电镀覆形成在该聚合物颗粒表面上的导电Ni-Au复合镀层。本专利技术的另一个目的为提供导电颗粒,该导电颗粒含有聚合物颗粒和很好地附着到该聚合物颗粒表面的导电Ni-Aii复合金属镀层。本专利技术的另一个目的为提供一种具有密度梯度的导电Ni-Au复合金属 镀层,以获得与聚合物颗粒表面的优异的附着性。本专利技术的另一个目的为提供导电颗粒,该导电颗粒含有聚合物颗粒和 Ni-Au复合金属镀层,其中,所述金属镀层与该聚合物颗粒表面具有优异的 附着性、高度导电且容易控制厚度。本专利技术的再一个目的为提供一种含有导电颗粒的各向异性导电膜,其 中,所述导电颗粒含有聚合物颗粒和Ni-Au复合金属镀层,所述Ni-Au复合 金属镀层具有与聚合物颗粒表面优异的附着性和优异的电导率。在以下说明书中描述本专利技术的上述和其他目的。根据本专利技术的一方面,提供了含有聚合物树脂基体颗粒和导电复合金属 镀层的导电颗粒,所述导电复合金属镀层由通过无电镀覆形成在基体颗粒表 面上的至少两种金属组成,其中,所述导电复合金属镀层具有从基体颗粒的 连续的密度梯度。优选所述导电复合金属镀层由选自Ni、 Ni-P、 Ni-B、 Au、 Ag、 Ti和Cu的两种或三种金属组成。优选具有连续密度梯度的导电复合金属镀层的厚度为0.01-lpm。 优选所述基体颗粒的平均颗粒直径为l-l,000pm,且颗粒直径分布在平均颗粒直径的90-110%内。 '优选所述具有连续密度梯度的导电复合金属镀层的厚度变化在基体颗粒平均厚度的0.01-50%以内。可通过选自下列中的至少一种的可交联的单体均聚或共聚来制备所述聚合物颗粒烯丙基化合物,包括二乙烯基苯、1,4-二乙烯氧基丁垸、二乙烯基砜、邻苯二甲酸二烯丙酯、二烯丙基丙烯酰胺、(异)氰脲酸三烯丙酯和偏苯三酸三烯丙酯;(聚)二(甲基)丙烯酸烷撑二醇酯,包括(聚)二(甲基)丙烯酸乙二醇酯和(聚)二(甲基)丙烯酸丙二醇酯;和四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、 三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸三 羟甲基丙酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酉旨 和三(甲基)丙烯酸甘油酯。可选择地,可通过可交联单体与丙烯酸基单体或 苯乙烯基单体共聚制备所述聚合物颗粒。本专利技术导电颗粒的特征在于,所述 聚合物颗粒由可自由基聚合的聚合物组成。根据本专利技术的另一方面,提供了一种制备导电颗粒的方法,其中,所述 导电颗粒含有聚合物树脂基体颗粒和导电复合金属镀层,所述导电复合金属 镀层由通过无电镀覆形成在基体颗粒表面上的至少两种金属组成。更具体i也讲,所述方法包括将聚合物颗粒在无电镀镍溶液中分散,并在形成Ni镀层的过程中向所述无电镀镍溶液中连续加入无电镀金溶液,以在所述聚合物颗 粒上通过连续无电镀覆形成复合金属层。根据本专利技术的另一方面,提供了一种含有所述导电颗粒的各向异性导电 粘合剂组合物。根据本专利技术的再一方面,提供了一种含有所述导电颗粒的各向异性导电膜,其中,所述导电颗粒在所述导电膜中的含量为1,000-100,000计数/mm2。 根据本专利技术的具有连续Ni和Au密度梯度的导电颗粒,由于硬Ni层厚 度的最小化,且较软的Au区和Ni层共存于某一厚度的导电复合金属镀层中, 因此保持了金属镀层的柔韧性和附着性,同时可防止由于开裂使电连接变 差。此外,由于本专利技术的导电颗粒比常规导电颗粒含有更薄的金属层,因此 当分散于各向异性导电粘合剂中时,可有利地降低最终导电颗粒的比重,导 致单位重量导电颗粒数量的增加。此外,由于可省略在金属镀覆过程中镀镍后的过滤,提高生产率且避免 损耗待引入的金属,因此使成本降低。此外,由于可防止在过滤过程中由于 摩擦引起的镀覆金属的剥离和破坏镀覆金属的致密性,即使在连接压縮后,仍保持良好的电导率,导致各向异性导电膜改善的品质。 附图说明结合附图,由以下详述可更清楚地理解本专利技术的上述和其它目标、特f正 和其它优点,其中图1为含有通过无电镀覆形成在树脂基体颗粒本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种导电颗粒,所述导电颗粒含有聚合物树脂基体颗粒和导电复合金属镀层,所述导电复合金属镀层由通过无电镀覆形成在基体颗粒表面上的至少两种金属组成,其中,所述导电复合金属镀层具有从基体颗粒的连续密度梯度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:田正培朴晋圭李在浩裴泰燮朴正一李相賱
申请(专利权)人:第一毛织株式会社
类型:发明
国别省市:KR[]

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