本发明专利技术提供因为初始电气接触电阻及经过85℃/85％可靠性评估之后的电阻增加较少而适于维持电气接触的导电粒子及其制造方法、导电材料、接触结构体、电气及电子部件。所述导电粒子在如各向异性导电膜、各向异性导电浆料等各向异性导电材料中使用，导电粒子具有绝缘体核心及核心表面上的导电层。其特征在于：导电层中配备有凸起，凸起及导电层是由构成基底的第1元素以及从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co及Pt构成的组中选择的至少一个以上第2元素或多个第2元素构成的合金，第2元素或多个第2元素中的至少一个元素在导电层的内侧具有第1浓度而在镀金侧的外侧具有第2浓度，第2浓度大于第1浓度。浓度。浓度。
【技术实现步骤摘要】
导电粒子及其制造方法、导电材料、接触结构体、电气及电子部件
[0001]本专利技术涉及一种导电粒子、导电材料、接触结构体、电气及电子部件，尤其涉及一种包括在绝缘体核心的表面部形成有凸起且组成中的合金元素浓度向外廓一侧进而向凸起一侧逐渐增加的导电层，从而在作为导电材料的导电体使用时能够轻易地穿透电极的氧化镀层并将导电粒子的导电层变形最小化且高温/高湿可靠性优秀的导电粒子、导电材料、接触结构体、电气及电子部件。
技术介绍
[0002]导电粒子适用于通过与硬化剂、粘接剂、树脂粘合剂混合而以分散的形态使用的各向异性导电材料中，例如各向异性导电膜(Anisotropic conductive film)、各向异性导电粘接剂(Anisotropic conductive adhesive)、各向异性导电浆料(Anisotropic conductive paste)、各向异性导电油墨(Anisotropic conductive ink)、各向异性导电板(Anisotropic conductive sheet)等。
[0003]上述各向异性导电材料适用于FOG(Film on glass；柔性基板-玻璃基板)、COF(Chip on film；半导体芯片-柔性基板)、COG(Chip on glass；半导体芯片-玻璃基板)、FOB(Film on board；柔性基板-玻璃环氧树脂基板)等。
[0004]上述各向异性导电材料在例如假定对半导体芯片以及柔性基板进行接合的情况下，能够在将各向异性导电材料配置到柔性基板上方之后层叠半导体芯片并在加压/加热状态下对各向异性导电材料进行硬化，从而形成导电粒子对基板的电极以及半导体芯片的电极进行电气接触的接触结构体。
[0005]当在上述各向异性导电材料中使用导电粒子时，将与硬化剂、粘接剂、树脂粘合剂等混合使用，当通过进行加压/加热而形成接触结构体时，能够借助于各向异性导电材料的硬化/粘接而维持上下电极之间的电气接触。
[0006]维持电极之间的电气接触时的电阻越低，在其电子设备的能源效率方面就越有利。此外，最近随着电子设备的高性能化，越来越倾向于利用相同的电极加载更多的电流。因此，在利用导电粒子的电极之间的接合上，初始接触电子较低以及如在85℃/85％可靠性评估等高温/高湿评估之后的电阻增加较少比较有利。即，初始电阻以及可靠性评估之后的电阻较低，是与适用于各向异性导电材料的导电粒子性能相关的最重要的因素。
[0007]作为在电子设备中使用的电极，除了例如铟锡氧化物(ITO，Indium Tin Oxide)、铟锌氧化物(IZO，Indium Zinc Oxide)等透明电极之外全部使用导电性优秀的金属。所有金属在暴露在空气中时都会因为受到暴露时间以及暴露环境的影响而形成氧化镀层，但是其氧化速度各有不同。此外，考虑到电子设备的性能以及制造方面的优势，也有可能使用如Ti、Al等金属。
[0008]因此，人们为了降低导电粒子的电极之间的接触电阻而一直以来尝试通过破坏金属的氧化镀层而降低接触电阻。
[0009]为此，对于电极表面的氧化镀层较弱的金属电极，提出了通过在导电粒子的导电层外廓形成凸起而增加导电粒子与电极之间的接触面积并借此穿透弱氧化层的方法(参阅日本专利第4674096B9号、日本专利第4593302B9号、日本专利第4860163B9号、日本专利第3083535B9号)。
[0010]此外，对于形成较强氧化镀层的电极，提出了通过添加入P、B、Pd、Ti、W等合金而提升导电层的强度并借此穿透电极的氧化层的方法(参阅日本专利第5297569B9号、日本专利第6276351B9号、日本公开专利第2015-118932A号、日本公开专利第2015-110834A号、日本专利第5636118B9号、日本专利第6004983B9号、日本专利第6009933B9号)。
[0011]但是上述方法只是着眼于使导电粒子穿透氧化镀层，在实质性地减少接触电阻的方面仍然有限。即，并没有考虑到在接合上限电极时因为导电层的变形而导致的导电粒子导电层的电阻增加。
技术实现思路
[0012]适用本专利技术的实施例所要达成的技术课题在于提供一种能够轻易地穿透电极的氧化镀层、将在电极之间进行接合时的导电粒子的导电层变形最小化、通过维持较低的导电粒子的自身电阻而降低初始接触电阻值并通过降低高温/高湿下的电阻增加度而提升可靠性的导电粒子、导电材料以及接触结构体。
[0013]适用本专利技术之一方面的导电粒子，其特征在于：
[0014]作为通过包含于电极之间而对上述电极进行电气连接的导电性粒子，上述电极中的至少一个在表面形成氧化镀层，
[0015]上述导电性粒子，是包括绝缘核心以及形成于上述核心表面上且配备有凸起的导电层的导电粒子，
[0016]上述凸起以及上述导电层是由构成基底的第1元素以及从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt构成的组中选择的至少一个以上的第2元素或多个第2元素构成的合金，
[0017]上述第2元素或多个第2元素中的至少一个元素在上述导电层的内侧具有第1浓度而在上述镀金侧的外侧具有第2浓度，上述第2浓度大于上述第1浓度。
[0018]此时，上述第1浓度在0wt％至0.2wt％的范围之内，上述第2浓度在大于0.2wt％至100wt％的范围之内为宜。
[0019]在上述第1浓度与上述第2浓度之间利用谱线轮廓对上述第2元素或多个第2元素中的至少一个元素的浓度进行测定时，发生至少1次以上的部分性增加或减少。
[0020]此外，上述绝缘核心，能够是树脂微粒或混合粒子。
[0021]上述树脂微粒，能够是从聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类选择的单体或上述之改性单体或由上述单体混合而成的单体共聚物。
[0022]此外，上述混合粒子，能够是由有机核心以及围绕上述有机核心的无机外壳构成的粒子，也能够是由无机核心以及围绕上述物及核心的有机外壳构成的粒子。
[0023]上述有机核心或有机外壳，能够是从聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类选择的单体或上述之改性单体或由上述单体混合而成的单体。
[0024]此外，上述导电层，还能够包含绝缘层或绝缘粒子。
[0025]此外，上述导电粒子的导电层，能够经过防锈处理。
[0026]适用本专利技术之另一方面的导电粒子的制造方法，包括：
[0027]通过将绝缘核心投入到镍基合金镀金液而进行分散的分散处理步骤；以及，通过向经过分散处理的镀金液分次投入需要增加浓度梯度的合金元素而形成包括凸起的导电层的同时使得相应合金元素的浓度梯度从上述绝缘核心粒子一侧向上述凸起侧方向逐渐增加的包括凸起的导电层形成步骤。
[0028]此时，在上述包括凸起的导电层形成步骤中，能够通过向上述经过分散处理的镀金液分次投入包括从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种导电粒子，其特征在于：作为通过包含于电极之间而对上述电极进行电气连接的导电性粒子，上述电极中的至少一个在表面形成氧化镀层，上述导电性粒子，是包括绝缘核心以及形成于上述核心表面上且配备有凸起的导电层的导电粒子，上述凸起以及上述导电层是由构成基底的第1元素以及从由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co以及Pt构成的组中选择的至少一个以上的第2元素或多个第2元素构成的合金，上述第2元素或多个第2元素中的至少一个元素在上述导电层的内侧具有第1浓度而在上述镀金侧的外侧具有第2浓度，上述第2浓度大于上述第1浓度。2.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于：上述第1浓度在0wt％至0.2wt％的范围之内，上述第2浓度在大于0.2wt％至100wt％的范围之内。3.根据权利要求2所述的导电粒子，其特征在于：在上述第1浓度与上述第2浓度之间利用谱线轮廓对上述第2元素或多个第2元素中的至少一个元素的浓度进行测定时，发生至少1次以上的部分性增加或减少。4.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于：上述绝缘核心是树脂微粒或混合粒子，上述树脂微粒是从聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类选择的单体或上述之改性单体或由上述单体混合而成的单体共聚物。5.根据权利要求4所述的导电粒子，其特征在于：上述混合粒子是由有机核心以及围绕上述有机核心的无机外壳构成的粒子，也能够是由无机核心以及围绕上述物及核心的有机外壳构成的粒子，上述有机核心或有机外壳是从聚氨酯类、苯乙烯类、丙烯酸类、苯类、环氧树脂类、胺类以及酰胺类选择的单体或上述之改性单体或由上述单体混合而成的单体。6.根据权利要求1所述的导电粒子，其特征在于：上述导电层还包含绝缘层或绝缘粒子。7.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：金敬钦，郑舜浩，裵仓完，金泰根，金钟兑，朴俊奕，林永真，李枝原，崔阭秀，秋龙喆，
申请(专利权)人：德山金属株式会社，
类型：发明
国别省市：
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