用于各向异性导电互连的导电颗粒制造技术

本发明专利技术的实施方式包括一种导电颗粒，该颗粒包括导电的镍／金（Ｎｉ／Ａｕ）复合金属层，其中该复合金属层具有１．５重量％以下的磷含量，并且形成在聚合物树脂颗粒的表面。本发明专利技术还包括形成该导电颗粒的方法。具有磷含量为１．５重量％以下的Ｎｉ／Ａｕ复合金属层的导电颗粒可以具有较高的导电性，同时使Ｎｉ／Ａｕ复合金属层对聚合物树脂颗粒具有较高的附着性。本发明专利技术的进一步的实施方式还提供了一种各向异性粘合剂组合物，该组合物含有根据本发明专利技术的实施方式的导电颗粒。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种在与各向异性导电互连材料组合时可以表现出导电 性的导电颗粒。更具体地，本专利技术是关于一种通过在聚合物树脂颗粒上镀金属复合物(complex)层而形成的导电颗粒。
技术介绍
目前，导电材料(包括导电金属颗粒和镀有金属的树脂颗粒)被用于电 子设备的微电极之间的电连接，例如，在铟锡氧化物(ITO)电极和驱动器 集成电路回路(driverIC circuit)之间，在驱动器集成电路芯片(driver IC chip) 和电路板(circuit boards)之间以及在液晶显示器(LCD)面板中的微型图 形电极终端之间。特别地，具有附着于可变形可回收的聚合物树脂颗粒上的 金属的导电颗粒可以用于电连接，并且可以长时间地提供可靠的互连。近年 来，随着电路的间距(pitch)越来越精细，电极块的面积越来越小，导电颗 粒的导电性和电可靠性越来越重要，以提供适当的电连接。复合导电颗粒可以通过将导电材料附着到聚合物树脂颗粒的非导电性 表面上而制备得到，所述导电材料如金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铂(Pt)、 钯(Pd)、镍(Ni)、钴(Co)、锡(Sn)和铟(In)。最终颗粒的电学和物理 化学性质可能根据引入的金属的种类和量而不同。Ni/Au复合金属层作为导 电颗粒中的金属层，曾被用在各向异性导电膜中(参见，如，日本专利公开 1999-329060和2000-243132)。由于镍通过化学镀可以很容易地形成薄金属 层，而Au可以使颗粒具有优异的导电性能，所以Ni/Au复合金属层是比较 理想的。因此，在半导体和其它安装部件的连接处，具有Ni/Au复合金属层 的导电颗粒可以表现出稳定的电连接性能。日本专利公开2000-243132公开了一种Ni/Au复合镀层，该Ni/Au复合 镀层是通过化学镀在聚合物树脂颗粒上形成足够致密的Ni层，然后通过置 换镀在Ni层上形成Au层而得到的。此处足够致密的Ni层是指，通过 在镀的过程中沉积Ni颗粒而形成的厚度为5纳米或5纳米以上的镀层。当 考虑到对基体颗粒的镀层附着性，Ni层的厚度通常为约50纳米到70纳米。 足够致密的Ni层可以便于Au层的引入。然而，当具有在这个厚度范围之内 的Ni镀层的导电颗粒进入(interposed)电极之间并被压縮变形时，可能发 生Ni层从聚合物树脂颗粒上剥落的情况。当继续压縮变形时，剥落可能使 Ni层断裂，从而降低电连接。由于Ni层比聚合物颗粒更硬、柔韧性更差从 而可能导致这种情况发生。己经做出各种努力试图改变在聚合物树脂颗粒上的Ni层的性质。例如， 日本专利公开2507381中公开了一种具有附着在树脂颗粒上的Ni层的导电 颗粒，其中，Ni层中含有1.5-4重量％的磷。这种颗粒被描述为相对于较低 浓度的磷，具有更强的柔韧性和附着性，在高温和高湿度的条件下具有更好 的导电性，相对于具有高浓度的磷的镍镀层，具有更高的耐腐蚀性。然而， 这种导电颗粒可能由于低磷含量产生的磁性而聚集。另外，在使聚集的颗粒 分散的破裂过程中，可能发生镀层的剥落和破裂。日本专利公开平7-118866中公开了一种具有镍-磷合金层的导电颗粒， 其中磷的含量为7-15重量％，通过化学镀附着在球形中心材料的表面。通过 与7-15重量％的磷混合，可以减少在镀的过程中的聚集或分散过程中的再聚 集，这可以提高导电颗粒的分散性。然而，由于镀层中的磷含量高，可能会 降低颗粒的导电性。因此， 一定含量的磷不能使导电颗粒同时具有理想的附着性和理想的导 电性。而且，镍-磷镀层的柔韧性可能在某种程度上依赖于化学镀的条件。 另外，对于含有镍-磷合金和另一种金属的导电材料，磷的含量对导电材料的性质的影响并没有明确的趋势。然而，己知的是，导电颗粒的电阻通常随 着镍-磷层中磷的含量的增加而增大。因此，理想的情况是，提供一种具有高可靠性的导电颗粒，用于各向异 性的互连，该导电颗粒含有形成在聚合物树脂颗粒的表面的具有受控的磷含量的Ni/Au复合镀层。更为理想的情况是，聚合物树脂的尺寸比较均匀，使 镀的Ni/Au复合金属充分地附着在聚合物树脂颗粒表面，并使颗粒具有理想 的导电性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种高度可靠的用于各向异性导电互连的导电颗 粒，该导电颗粒具有形成于聚合物树脂颗粒的表面的导电的镍/金(Ni/Au) 复合镀层，其中，该复合镀层具有受控的磷(P)含量，且该聚合物树脂颗 粒具有均匀的尺寸。本专利技术的另一个目的是提供一种导电颗粒，该导电颗粒包括形成在聚合 物树脂颗粒的表面的导电的镍/金(Ni/Au)金属层，其中，该金属层对聚合 物树脂颗粒具有良好的附着性。本专利技术的又一个目的是提供一种具有优异的导电特性的导电颗粒。本专利技术的再一个目的是提供一种各向异性的导电粘合膜，该导电粘合膜 含有具有优异的附着性和优异的导电性的导电颗粒。本专利技术的实施方式包括一种导电颗粒，具有附着在聚合物树脂颗粒表面 的导电的镍/金(Ni/Au)复合金属层的导电颗粒，且该金属层具有约1.5重 量％以下的磷含量。具有含磷量低于1.5重量％的镍/金(Ni/Au)复合金属层 的导电颗粒可以具有较高的导电性，同时使Ni/Au金属层对聚合物树脂颗粒 具有较高的附着性。在本专利技术的一些实施方式中，Ni/Au复合金属层可以具有主要是Ni的第一层，该第一层被主要是Au的第二层包围。在一些实施方式中，Au镀层的 厚度为约0.01-0.5pm。在一些实施方式中，镍/金复合金属层具有Au的梯度， 其中Ni/Au复合金属层在聚合物树脂颗粒的表面主要由Ni组成，在导电颗 粒的外表面主要由Au组成。在本专利技术的一些实施方式中，所述聚合物树脂颗粒和导电颗粒的10%压 縮硬度(10%K)值相差约100kgfmm2或更低。因此，当导电颗粒和聚合物 树脂颗粒具有比较接近的10。/。K值时，Ni/Au复合金属层对聚合物树脂颗粒 的附着性可能比较理想。本专利技术的其他一些实施方式提供了各向异性粘合剂组合物，该组合物含 有本专利技术实施方式提供的导电颗粒。本专利技术还提供了形成导电颗粒的方法，其中，在一些实施方式中，可以 通过对聚合物树脂颗粒进行化学镀Ni，然后根据本专利技术的一种实施方式对聚 合物树脂颗粒进行镀金，从而形成导电颗粒。在另外的实施方式中，可以通 过在对聚合物树脂颗粒进行化学镀Ni的过程中镀金，从而根据本专利技术的另 一种实施方式形成导电颗粒。具体实施例方式下面将对本专利技术进行更详细的描述。然而，本专利技术可以以很多不同的方 式实施，而不应当被解释为受到所述实施方式的限制。提供这些实施方式是 为了使公开全面和完整，从而向本领域的技术人员充分表达本专利技术的范围。应当理解的是，当一种元素或层被描述为在另一种元素或层上时， 它可以为直接位于、连接于或结合于另一种元素或层上，或者，可能存在中 间元素或层。相反地，当一个元素被描述为直接位于直接连接于或 直接结合于另一个元素或层上时，则不存在中间元素或层。全文中相同 的数字表示相同的元素。在此处使用的术语和/或包括所有具有一种或多种所列关联项目的组合。此处使用的术语仅仅是为了描述特定的实施方式，而不是为了限制本发 明。在此处使用的一个和某个的单数形式同时也包括复数形式，除 非内容中有明确的相反的说明。还需要理解的是，本说明书中使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电颗粒，该导电颗粒包括导电的镍／金复合金属层，该镍／金复合金属层具有约１．５重量％以下的磷含量，该镍／金复合金属层形成在聚合物树脂颗粒的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2005-12-28 10-2005-01317361、一种导电颗粒，该导电颗粒包括导电的镍/金复合金属层，该镍/金复合金属层具有约1.5重量％以下的磷含量，该镍/金复合金属层形成在聚合物树脂颗粒的表面。2、 根据权利要求l所述的导电颗粒，其中，所述磷含量为约0.3-1.5重 量％。3、 根据权利要求l所述的导电颗粒，其中，所述镍/金复合金属层包括 主要是Ni的第一层，该第一层被主要是Au的第二层包围。4、 根据权利要求l所述的导电颗粒，其中，所述镍/金复合金属层具有 Au密度梯度，其中，该镍/金复合金属层在所述聚合物树脂颗粒的表面主要 由Ni组成，而在该导电颗粒的外表面主要由Au组成。5、 根据权利要求l所述的导电颗粒，其中，所述镍/金复合金属层包括 厚度为约0.01nm至约0.5pm的金镀层。6、 根据权利要求1所述的导电颗粒，其中，所述聚合物树脂颗粒和所 述导电颗粒的10%压縮硬度值相差约100kgf/mm或更低。7、 根据权利要求1所述的导电颗粒，其中，所述聚合物树脂颗粒的10% 压縮硬度值为约200 kgf/mm2至约700 kgf/mm2。8、 根据权利要求1所述的导电颗粒，其中，所述聚合物树脂颗粒的平 均直径为约lnm至约20pm，颗粒直径的变化系数值为约10%或更低，长径 比为...

【专利技术属性】
技术研发人员：田正培，朴晋圭，李兴世，
申请(专利权)人：第一毛织株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]