导电性粒子及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种即使不进行金属镀覆其导电性也高且能够通过简便的工艺制造的导电性粒子及其制造方法。本发明专利技术涉及一种导电性粒子，其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子，在25℃下压缩所述导电性粒子的粒径至未加压时的40％的压力为12MPa以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着近年来电子制品的快速高性能化(数字化)，向致密化的电路供给更稳定的电力、并抑制耗电量成为商品设计的大课题。与此相伴，能够使装置中内部安装的多个电路基板上的电极彼此之间快速地导通的导电性连接材料变得不可缺少。通常，为了提高操作性和防止由于导电粉的飞散而导致的电路的短路，具有上述那样的特性的导电性连接材料以使导电粉均匀地分散于粘合剂成分中而成的糊状或膜状的形态提供。作为在导电性连接材料中含有的导电粉，通常使用通过将金属镀覆到具有适度的弹性模量的微细的塑料珠上而得到的导电粉(参照专利文献I)。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开昭62 - 188184号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，为了得到上述导电粉，要求满足下述多个要件:需要所使用的塑料珠的粒度均匀化(分级)、使用由高价的金属(稀有金属等)构成的镀覆材料、需要进行镀覆废液处理坐寸ο因此，本专利技术的目的在于提供，即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的。用于解决课题的手段本专利技术提供一种导电性粒子，其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50 μ m以下的导电性粒子，在25°C下压缩导电性粒子的粒径至未加压时的40%时的压力为12MPa以下。本专利技术的导电性粒子可为下述导电性粒子:其至少由碳系导电材料和用于将碳系导电材料粘接的粘合剂树脂构成，且平均粒径为50μπι以下，粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为I / 99 70 / 30。另外，粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为I / 99 70 / 30是指(粘合剂的质量/碳系导电材料的质量)之比为I /99 70 / 30。这样的导电性粒子具有即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的特征。上述膜状的导电性连接材料按照使电路电极对置的方式被安装在形成有电路电极的部件间，通过对其进行加热、加压(有时也将以上步骤称为“实装”)，从而分散于膜中的导电粉在使两电路电极能够导通的同时，两部件被粘接。此时，为了提高导电粉与电路电极的导电性，增加导电粉相对于电路电极的接触面积成为重要因素。通常，导电粉与电路电极的接触面积的扩大是通过导电粉的变形而实现的。这里，接触面积是指电路电极与导电粉接触的界面的面积，当导电粉的变形过大时，导电粉彼此之间接触等，无法得到稳定的导电性。另一方面，对于使用了单独的金属粉、单独的石墨粉等作为导电粉的膜状导电性连接材料而言，由于导电粉的弹性模量大，即使进行实装作业，导电粉也难以变形，与电路电极的接触面积也难以扩大。还考虑通过提高膜状的导电性连接材料在实装时的压力来增加导电粉的变形，但在使用了单独的金属粉作为导电粉的情况下，电路基板和电路电极有破坏或变形的危险性，在使用单独的石墨粉作为导电粉的情况下，有由于单独的石墨粉的崩塌而导致的导通不良或短路的可能性，因此不优选。本专利技术的导电性粒子解决了这样的问题点，其不需要对粒子设置金属镀覆层且廉价，同时当将含有该导电性粒子的导电性连接材料安装在电路上并进行加热、加压时，能够得到足够的与电路的接触面积，导电性优异。粘合剂树脂优选含有非水溶性弹性树脂。非水溶性弹性树脂能够以乳液或乳胶粒子的形式提供，因此从导电性粒子的制造的容易性的角度出发是有利的。另外，弹性树脂是指通过动态粘弹性测定得到的弹性模量为IO5 IO9Pa (优选为IO5 IO8Pa)的树脂(动态弹性模量的测定频率例如为10Hz)，弹性树脂优选在室温(25°C)下表示该弹性模量。粘合剂树脂也可以进一步含有水溶性树脂。水溶性树脂可作为造粒助剂发挥功能，因此导电性粒子的制造变得更加容易，对变形的追随性优异，能够得到导电性更高的导电性粒子。作为非水溶性弹性树脂，玻璃化转变温度(Tg)为一30°C 110°C的树脂是有用的。通过使Tg在这样的温度范围内，实装时对变形的追随变得容易，当配合到导电性连接材料中时，能够确保高的导电性。其中，Tg可如下测定:制成通过干燥溶剂而得到的自支撑膜，将裁剪成规定大小的试样用差示扫描量热计(DSC)在起始温度为一 100°C、升温速度为IO0C /分钟的条件下进行测定。碳系导电材料优选炭黑。通过使用炭黑，即使不进行使用稀有金属的金属镀覆，也能够实现良好的导通。特别是科琴黑(Ketjen Black)具有中空结构，作为碳系导电材料的导电性特别高，因此是有用的。本专利技术还提供一种导电性粒子的制造方法，其将使碳系导电材料与粘合剂树脂在介质中混合而成、且粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为I / 99 70 / 30的组合物喷雾，使所述介质挥发的同时，边通过粘合剂树脂将碳系导电材料粘接边进行造粒。通过该制造方法，碳系导电材料以经喷雾而形成粒子状的状态通过粘合剂树脂粘接，因此容易制造具有上述特性的导电性粒子。此时，制造的导电性粒子的平均粒径优选为50μπι以下。另外，基于上述理由，优选粘合剂树脂含有非水溶性弹性树脂，且优选进一步含有水溶性树脂。当碳系导电材料的平均粒径为IOnm 700nm、非水溶性弹性树脂的平均粒径为50nm 700nm时，能够容易地制造平均粒径为50 μ m以下且具有上述特性的导电性粒子。这里，平均粒径是指通过激光衍射.散射法求出的粒度分布中累计值为50%处的粒径(中位径D50)。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供即使不进行金属镀覆其导电性也高、能够通过简便的工艺制造的。附图说明图1为实施例1的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。图2为实施例1的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。图3为实施例2的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。图4为比较例I的导电性粒子的扫描型电子显微镜照片。图5为表示导电性粒子的粒径的变位量与压力的关系的图。具体实施例方式实施方式中的导电性粒子至少由碳系导电材料和用于将碳系导电材料粘接的粘合剂树脂构成。构成导电性粒子的碳系导电材料为具有导电性的碳粒子，其平均粒径(一次粒径)优选为10 700nm，更优选为20 400nm，特别优选为30 lOOnm。作为碳系导电材料，炭黑是有用的。作为炭黑，可采用任意制造法得到的炭黑，可使用科琴黑、炉法炭黑、槽法炭黑、乙炔黑、热裂法炭黑等。作为炭黑，从成本、与粘合剂树脂的造粒.复合性(粒径控制等)以及环境.安全性的观点出发，优选使用在水中均匀分散了的炭黑。水中还可以添加分散剂。当考虑导电性.使用量.与其他材料的混合性等时，作为碳系导电材料，特别优选比表面积大且具有中空壳状的结构的科琴黑。作为科琴黑的性状，优选分散到含有分散剂的水中的、平均粒径(二次粒径)为100 600nm的科琴黑、更优选为100 400nm的科琴黑。作为这样的科琴黑，可使用例如 Lionpaste W — 310A、Lionpaste W — 311N、LionpasteW — 356A、Lionpaste W — 376R、Lionpaste W - 370C (以上由 Lion 株式会社制，商品名)坐寸ο碳系导电材料的含量优选相对于其与粘合剂树脂的质量总量为30 99质量％的范围，更优选为35 95质量％的范围，进一步优选为50 95质量％，特别优选为50 90质量％，最优选为70 90质量％。即，粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：田代了嗣，上岛浩一，
申请(专利权)人：日立化成株式会社，
类型：
国别省市：