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      各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制作方法

      文檔序號(hào):7255411閱讀:144來(lái)源:國(guó)知局
      專利名稱:各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及包含具有焊錫層的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電材料,更詳細(xì)來(lái)說(shuō),本發(fā)明涉及例如能夠用于電極之間的電連接的各向異性導(dǎo)電材料,以及使用了該各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體。
      背景技術(shù)
      導(dǎo)電性粒子已被用于IC芯片與撓性 印刷電路基板之間的連接、液晶驅(qū)動(dòng)用IC芯片間的連接、以及IC芯片與具有ITO電極的電路基板之間的連接等。例如,可以在將導(dǎo)電性粒子設(shè)置在IC芯片的電極與電路基板的電極之間后,通過(guò)進(jìn)行加熱及加壓來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電性粒子與電極的接觸,從而使上述電極之間電連接。此外,上述導(dǎo)電性粒子分散在粘合劑樹(shù)脂中作為各向異性導(dǎo)電材料使用。作為上述導(dǎo)電性粒子的一個(gè)例子,在下述的專利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了具有由鎳或玻璃形成的基體材料粒子和包覆該基體材料粒子的表面的焊錫層的導(dǎo)電性粒子。該導(dǎo)電性粒子可以與聚合物基質(zhì)混合作為各向異性導(dǎo)電材料使用。在下述的專利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了具有樹(shù)脂粒子、包覆該樹(shù)脂粒子的表面的鍍鎳層、包覆該鍍鎳層表面的焊錫層的導(dǎo)電性粒子?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利第2769491號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)平9-306231號(hào)公報(bào)

      發(fā)明內(nèi)容
      發(fā)明要解決的問(wèn)題就專利文獻(xiàn)I所述的導(dǎo)電性粒子而言,由于導(dǎo)電性粒子中的基體材料粒子的材料為玻璃或鎳,因此有時(shí)在各向異性導(dǎo)電材料中會(huì)發(fā)生導(dǎo)電性粒子的沉降。這樣一來(lái),在導(dǎo)電連接時(shí),可能無(wú)法均勻地涂布各向異性導(dǎo)電材料,無(wú)法在上下電極之間配置導(dǎo)電性粒子。另夕卜,凝聚的導(dǎo)電性粒子會(huì)導(dǎo)致在橫向上鄰接的電極之間發(fā)生短路。需要說(shuō)明的是,專利文獻(xiàn)I中僅記載了導(dǎo)電性粒子中的基體材料粒子的材料為玻璃或鎳的技術(shù)方案,具體來(lái)說(shuō),僅記載基體材料粒子通過(guò)鎳這樣的強(qiáng)磁性金屬形成。專利文獻(xiàn)2所述的導(dǎo)電性粒子并未分散到粘合劑樹(shù)脂中使用。這是因?yàn)樵搶?dǎo)電性粒子的粒徑大,不優(yōu)選該導(dǎo)電性粒子分散到粘合劑樹(shù)脂中作為各向異性導(dǎo)電材料使用。在專利文獻(xiàn)2的實(shí)施例中,利用導(dǎo)電層包覆粒徑為650 μ m的樹(shù)脂粒子的表面,得到了粒徑為數(shù)百Pm的導(dǎo)電性粒子,該導(dǎo)電性粒子不與粘合劑樹(shù)脂混合作為各向異性導(dǎo)電材料使用。在專利文獻(xiàn)2中,使用導(dǎo)電性粒子對(duì)連接對(duì)象部件的電極間進(jìn)行連接時(shí),在I個(gè)電極上放置I個(gè)導(dǎo)電性粒子,然后再在導(dǎo)電性粒子上放置電極,然后進(jìn)行加熱。通過(guò)加熱,焊錫層熔融與電極接合。但是,這樣在電極上放置導(dǎo)電性粒子的操作較為繁雜。此外,由于連接對(duì)象部件之間不存在樹(shù)脂層,連接可靠性低。本發(fā)明的目的在于提供一種各向異性導(dǎo)電材料、以及使用了該各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體,該各向異性導(dǎo)電材料在用于電極間連接時(shí),電極間的連接容易,并且可以提
      高導(dǎo)通可靠性。本發(fā)明的限定性目的在于提供一種各向異性導(dǎo)電材料、以及使用了該各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體,該各向異性導(dǎo)電材料的導(dǎo)電性粒子不易沉降,并且可以提高導(dǎo)電性粒子的分散性。解決問(wèn)題的方法根據(jù)本發(fā)明較寬的方面,本發(fā)明提供一種各向異性導(dǎo)電材料,其包含導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹(shù)脂,所述導(dǎo)電性粒子具有樹(shù)脂粒子和包覆該樹(shù)脂粒子的表面的導(dǎo)電層,上述導(dǎo) 電層至少外側(cè)的表面層為焊錫層。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的某一特定的方面中,上述導(dǎo)電性粒子的比重和上述粘合劑樹(shù)脂的比重之差在6. O以下。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的其他特定的方面中,上述導(dǎo)電性粒子的比重為
      I.(Γ7. 0,且上述粘合劑樹(shù)脂的比重為O. 8^2. O。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的另外特定的方面中,上述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為 I 100 μ m。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的其他特定的方面中,該各向異性導(dǎo)電材料還含有焊劑(flux) ο在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的其他特定的方面中,上述導(dǎo)電性粒子在上述樹(shù)脂粒子和上述焊錫層之間具有與上述焊錫層不同的第I導(dǎo)電層作為上述導(dǎo)電層的一部分。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的另外特定的方面中,上述第I導(dǎo)電層為銅層。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料100重量%中,優(yōu)選上述導(dǎo)電性粒子的含量為廣50
      重量%。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的其他特定的方面中,該各向異性導(dǎo)電材為液態(tài),且在25°C及5rpm條件下的粘度為I 300Pa · S。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料的另外特定的方面中,該各向異性導(dǎo)電材料為液態(tài),且在25°C及O. 5rpm條件下的粘度與在25°C及5rpm條件下的粘度之間的粘度比為
      I.Γ3. O。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)體具備第I連接對(duì)象部件、第2連接對(duì)象部件、以及將該第I、第2連接對(duì)象部件進(jìn)行連接的連接部,該連接部由根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案的各向異性導(dǎo)電材料形成。在本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)體的某一特定方面中,上述第I連接對(duì)象部件具有多個(gè)第I電極,上述第2連接對(duì)象部件具有多個(gè)第2電極,上述第I電極和上述第2電極通過(guò)包含在上述各向異性導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電性粒子進(jìn)行電連接。在本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)體的其他特定的方面中,相鄰的多個(gè)上述第I電極的電極間距離在200 μ m以下,相鄰的多個(gè)上述第2電極的電極間距離在200 μ m以下,上述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑在相鄰的多個(gè)上述第I電極的電極間距離的1/4以下,并且在相鄰的多個(gè)上述第2電極的電極間距離的1/4以下。
      發(fā)明的效果就本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料而言 ,由于含有特定的上述導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹(shù)月旨,因此在用于電極間的連接時(shí),電極間能夠容易地連接。另外,由于上述導(dǎo)電性粒子具有樹(shù)脂粒子和包覆該樹(shù)脂粒子的表面的導(dǎo)電層,并且該導(dǎo)電層的至少外側(cè)的表面層為焊錫層,因此可以提高導(dǎo)通可靠性。


      圖I為示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的各向異性導(dǎo)電材料中包含的導(dǎo)電性粒子的截面圖。圖2為示出導(dǎo)電性粒子的變化例的截面圖。圖3為示意性地示出使用了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體的正面截面圖。圖4為放大示出圖3所示的連接結(jié)構(gòu)體的導(dǎo)電性粒子和電極之間的連接部分的正面截面圖。符號(hào)說(shuō)明I…導(dǎo)電性粒子Ia…表面2…樹(shù)脂粒子
      2a…表面3…導(dǎo)電層4…第I導(dǎo)電層4a…表面5…焊錫層5a…熔融的焊錫層部分11…導(dǎo)電性粒子12…焊錫層21…連接結(jié)構(gòu)體22…第I連接對(duì)象部件
      22a…上表面22b…第I電極23…第2連接對(duì)象部件23a…下表面23b…第2電極24…連接部
      具體實(shí)施例方式以下、對(duì)本發(fā)明的詳細(xì)進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹(shù)脂。該導(dǎo)電性粒子具有樹(shù)脂粒子和包覆該樹(shù)脂粒子的表面的導(dǎo)電層。導(dǎo)電性粒子中的導(dǎo)電層的至少外側(cè)的表面層為焊錫層。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料由于具有上述構(gòu)成,因此在用于電極間連接時(shí),電極間連接較為容易。例如,可以不在設(shè)置于連接對(duì)象部件上的電極上一個(gè)一個(gè)設(shè)置導(dǎo)電性粒子,而僅在連接對(duì)象部件上涂布各向異性導(dǎo)電材料,即可在電極上配置導(dǎo)電性粒子。進(jìn)一步,在連接對(duì)象部件上形成了各向異性導(dǎo)電材料層后,僅通過(guò)在該各向異性導(dǎo)電材料層上疊層其他連接對(duì)象部件并使得電極相對(duì),就可以實(shí)現(xiàn)電極間的電連接。這樣一來(lái),能夠提高連接對(duì)象部件的電極間連接了的連接結(jié)構(gòu)體的制造效率。另外,由于在連接對(duì)象部件間不僅存在導(dǎo)電性粒子,還存在粘合劑樹(shù)脂,因此可以使連接對(duì)象部件牢固地粘接,從而可以提高連接可靠性。另外,在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料用于電極間連接時(shí),可以提高導(dǎo)通可靠性。由于導(dǎo)電性粒子中的導(dǎo)電層的外側(cè)的表面層為焊錫層,因此例如,通過(guò)利用加熱使焊錫層熔融,可以提高焊錫層和電極之間的接觸面積。由此,就本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料而言,與包含導(dǎo)電層外側(cè)的表面層為金層或鎳層等焊錫層之外的金屬的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo) 電材料相比較,可以提高導(dǎo)通可靠性。另外,由于導(dǎo)電性粒子的基體材料粒子不是由鎳等金屬或玻璃形成的粒子,而是由樹(shù)脂形成的樹(shù)脂粒子,因此可以提高導(dǎo)電性粒子的柔軟性。這樣一來(lái),可以抑制與導(dǎo)電性粒子接觸的電極的損傷。另外,通過(guò)使用具有樹(shù)脂粒子的導(dǎo)電性粒子,與使用了具有由鎳等金屬或玻璃形成的粒子的導(dǎo)電性粒子的情況相比,可以提高通過(guò)該導(dǎo)電性粒子連接的連接結(jié)構(gòu)體的耐沖擊性。此外,當(dāng)導(dǎo)電性粒子的比重和粘合劑樹(shù)脂的比重之差在6. O以下時(shí),及當(dāng)導(dǎo)電性粒子的比重為I. (Γ7. 0,且粘合劑樹(shù)脂的比重為O. 8^2. O時(shí),可以明顯抑制各向異性導(dǎo)電材料中導(dǎo)電性粒子的沉降。由此,可以在連接對(duì)象部件上均勻地涂布各向異性導(dǎo)電材料,從而能夠在上下電極間更為確實(shí)地配置導(dǎo)電性粒子。另外,由于沒(méi)有通過(guò)聚集的導(dǎo)電性粒子進(jìn)行連接,因此橫向鄰接的電極間不易被連接,從而能夠抑制相鄰電極間短路的發(fā)生。由此,可以提高電極間的導(dǎo)通可靠性。(導(dǎo)電性粒子)圖I是截面圖,示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式涉及的各向異性導(dǎo)電材料中包含的導(dǎo)電性粒子。如圖I所不,導(dǎo)電性粒子I具有樹(shù)脂粒子2,以及包覆該樹(shù)脂粒子2的表面2a的導(dǎo)電層3。導(dǎo)電性粒子I是樹(shù)脂粒子2的表面2a被導(dǎo)電層3包覆的包覆粒子。因此,導(dǎo)電性粒子I在表面Ia具有導(dǎo)電層3。導(dǎo)電層3具有包覆樹(shù)脂粒子2的表面2a的第I導(dǎo)電層4和包覆該第I導(dǎo)電層4的表面4a的焊錫層5(第2導(dǎo)電層)。導(dǎo)電層3外側(cè)的表面層為焊錫層5。因此,導(dǎo)電性粒子I具有焊錫層5作為導(dǎo)電層3的一部分,另外,在樹(shù)脂粒子2和焊錫層5之間,具有與焊錫層5不同的第I導(dǎo)電層4作為導(dǎo)電層3的一部分。由此,導(dǎo)電層3可以具有多層結(jié)構(gòu),也可以具有2層或3層以上的多層結(jié)構(gòu)。如上所述,導(dǎo)電層3具有2層結(jié)構(gòu)。也可以如圖2所示的變化例,導(dǎo)電性粒子11具有焊錫層12作為單層導(dǎo)電層。只要導(dǎo)電性粒子的導(dǎo)電層至少外側(cè)的表面層為焊錫層即可。但是,由于導(dǎo)電性粒子的制作較為容易,因此在導(dǎo)電性粒子I和導(dǎo)電性粒子11中,優(yōu)選導(dǎo)電性粒子I。對(duì)于在樹(shù)脂粒子2的表面2a形成導(dǎo)電層3的方法、以及在樹(shù)脂粒子2的表面2a或?qū)щ妼拥谋砻嫘纬珊稿a層的方法,沒(méi)有特別地限定。作為形成導(dǎo)電層3及焊錫層5、12的方法,可以列舉例如利用非電解鍍敷的方法,利用電鍍的方法,利用物理蒸鍍的方法,或者將金屬粉末或包含金屬粉末與粘合劑的糊料涂布于樹(shù)脂粒子表面的方法等。這其中,優(yōu)選非電解鍍敷、電鍍。作為上述的利用物理蒸鍍的方法,可以列舉出真空蒸鍍、離子鍍或離子濺射等方法。由于能夠容易地形成焊錫層5、12,因此形成焊錫層5、12的方法優(yōu)選利用電鍍的方法。優(yōu)選焊錫層5、12通過(guò)電鍍形成。
      作為形成焊錫層5、12的方法,利用物理沖突的方法從提高生產(chǎn)性的觀點(diǎn)來(lái)看也是有效的。作為利用物理沖突形成的方法,有例如使用Theta Composer(德壽工作所社制造)的進(jìn)行涂布的方法。構(gòu)成焊錫層的材料只要是基于JIS Z3001 :溶劑用語(yǔ),液相線為450°C以下為填焊金屬即可,沒(méi)有特別地限定。作為焊錫層的組成,可以列舉例如包括鋅、金、鉛、銅、錫、鉍、銦等的金屬組分。其中優(yōu)選低融點(diǎn)的不含鉛的錫-銦系(117°C共晶)、或錫-鉍系(139°C共晶)。即,優(yōu)選焊錫層不含鉛,優(yōu)選焊錫層為含錫和銦的焊錫層、或含錫和鉍的焊錫層。以往,在導(dǎo)電層外側(cè)的表面層具有焊錫層的導(dǎo)電性粒子的粒徑為數(shù)百ym左右。這是因?yàn)榧词沟玫搅肆綖閿?shù)十μ m,且在導(dǎo)電層外側(cè)的表面層具有焊錫層的導(dǎo)電性粒子,也無(wú)法均勻地形成焊錫層。與此相對(duì),當(dāng)在非電解鍍敷時(shí)通過(guò)對(duì)分散條件進(jìn)行最優(yōu)化而形成焊錫層時(shí),即使在得到導(dǎo)電性粒子的粒徑為數(shù)十μ m、尤其是粒徑為Γ ΟΟμπι的導(dǎo)電性粒子情況下,也可以在樹(shù)脂粒子的表面或?qū)щ妼拥谋砻婢鶆虻匦纬珊稿a層。在導(dǎo)電層3中,與焊錫層不同的另外的第I導(dǎo)電層4優(yōu)選由金屬形成。對(duì)于構(gòu)成與焊錫層不同的另外的第I導(dǎo)電層的金屬?zèng)]有特別地限定。作為該金屬,可以使用例如金、銀、銅、鉬、鈕、鋅、鉛、招、鈷、銦、鎳、鉻、鈦、鋪、秘、鍺及鎘、以及它們的合金等。另外,作為上述金屬,還可以使用摻雜錫的氧化銦(ΙΤ0)。上述金屬可以僅使用I種,也可以組合2種以上。第I導(dǎo)電層4優(yōu)選為鎳層、鈀層、銅層或金層,更優(yōu)選為鎳層或金層,進(jìn)一步優(yōu)選為銅層。優(yōu)選導(dǎo)電性粒子具有鎳層、鈀層、銅層或金層,更優(yōu)選具有鎳層或金層,進(jìn)一步優(yōu)選具有銅層。通過(guò)將具有這些優(yōu)選的導(dǎo)電層的導(dǎo)電性粒子用于電極間連接,可以更進(jìn)一步地降低電極間連接電阻。此外,在這些優(yōu)選的導(dǎo)電層的表面上能夠更為容易地形成焊錫層。需要說(shuō)明的是,第I導(dǎo)電層4可以是焊錫層。導(dǎo)電性粒子可以具有多個(gè)層的焊錫層。優(yōu)選焊錫層5、12的厚度在5nnT40000nm的范圍內(nèi)。焊錫層5、12的厚度更優(yōu)選的下限為10nm、進(jìn)一步優(yōu)選的下限為20nm,更優(yōu)選的上限為30000nm、進(jìn)一步優(yōu)選的上限為20000nm、尤其優(yōu)選的上限為lOOOOnm。焊錫層5、12的厚度如果滿足上述下限,則可以充分提高導(dǎo)電性。導(dǎo)電層的厚度如果滿足上述上限,則可以減小樹(shù)脂粒子2和焊錫層5、12之間的熱膨脹率之差,不易產(chǎn)生焊錫層5、12的剝離。在導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)的情況下,導(dǎo)電層的總厚度(導(dǎo)電層3的厚度;第I導(dǎo)電層4和焊錫層5的總厚度)優(yōu)選在IOnmlOOOOnm的范圍內(nèi),導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)上述導(dǎo)電層總厚度更優(yōu)選的上限為30000nm、進(jìn)一步優(yōu)選的上限為20000nm、尤其優(yōu)選的上限為lOOOOnm。導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)時(shí),導(dǎo)電層的總厚度(導(dǎo)電層3的厚度;第I導(dǎo)電層4和焊錫層5的總厚度)更優(yōu)選在lOnnTlOOOOnm的范圍內(nèi)。導(dǎo)電層具有多層結(jié)構(gòu)時(shí)的上述導(dǎo)電層的總厚度進(jìn)一步優(yōu)選的下限為20nm、尤其優(yōu)選的下限為30nm,更優(yōu)選的上限為8000nm、尤其優(yōu)選的上限為7000nm、特別優(yōu)選的上限為6000nm、最優(yōu)選的上限為5000nm。作為用于形成樹(shù)脂粒子2的樹(shù)脂,可以列舉例如聚烯烴樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、苯并胍胺樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂、飽和聚酯樹(shù)脂、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚苯醚、聚縮醛、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚醚醚酮及聚醚砜等。由于樹(shù)脂粒子2的硬度可以容易地控制在優(yōu)選的范圍內(nèi),因此用于形成樹(shù)脂粒子2的樹(shù)脂優(yōu)選為使I種或2種以上具有乙烯性不飽和基的聚合性單體發(fā)生聚合得到的聚合物。導(dǎo)電性粒子I、11的平均粒徑優(yōu)選在I μ πΓ ΟΟ μ m的范圍內(nèi)。導(dǎo)電性粒子I、11的平均粒徑更優(yōu)選的下限為I. 5 μ m、更優(yōu)選的上限為80 μ m、進(jìn)一步優(yōu)選的上限為50 μ m、尤其優(yōu)選的上限為40μπι。導(dǎo)電性粒子1、11的平均粒徑如果滿足上述下限及上限,則可以充 分增大導(dǎo)電性粒子1、11和電極之間的接觸面積,并且在形成導(dǎo)電層時(shí)不易形成凝聚的導(dǎo)電性粒子1、11。此外,通過(guò)導(dǎo)電性粒子1、11連接的電極間的間隔不會(huì)過(guò)大,并且導(dǎo)電層不易從樹(shù)脂粒子2的表面2a剝離。導(dǎo)電性粒子I、11的平均粒徑尤其優(yōu)選I μ πΓ ΟΟ μ m的范圍內(nèi),該范圍是適合于各向異性導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電性粒子的大小,并且可以進(jìn)一步減小電極間的間隔??梢愿鶕?jù)安裝的基板的電極尺寸或焊盤直徑(land diameter)區(qū)分使用上述樹(shù)脂粒子。從更為確實(shí)地對(duì)上下電極間進(jìn)行連接,并且能夠進(jìn)一步抑制橫向相鄰的電極間的短路的觀點(diǎn)來(lái)看,導(dǎo)電性粒子的平均粒徑C與樹(shù)脂粒子的平均粒徑A之比(C/A)大于I. O且優(yōu)選在2. O以下。此外,在上述樹(shù)脂粒子和上述焊錫層之間具有上述第I導(dǎo)電層的情況下,除焊錫層以外的導(dǎo)電性粒子部分的平均粒徑B與樹(shù)脂粒子的平均粒徑A之比(B/A)大于I. O且優(yōu)選在I. 5以下。另外,在上述樹(shù)脂粒子和上述焊錫層之間具有上述第I導(dǎo)電層的情況下,包含焊錫層的導(dǎo)電性粒子的平均粒徑C與除焊錫層以外的導(dǎo)電性粒子部分的平均粒徑B之比(C/B)大于1.0且優(yōu)選在2.0以下。如果上述比(B/A)在上述范圍內(nèi)或上述比(C/B)在上述范圍內(nèi),則而可以更為確實(shí)地對(duì)上下電極間進(jìn)行連接,并且能夠進(jìn)一步抑制橫向相鄰的電極間的短路。用于FOB及FOF用途的各向異性導(dǎo)電材料本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料適合用于撓性印刷基板和玻璃環(huán)氧基板之間的連接(FOB(FiIm on Board))、或撓性印刷基板和撓性印刷基板之間的連接(F0F(FiIm onFilm))。就FOB及FOF用途而言,具有電極的部分(布線)和無(wú)電極部分(間隔)之間的大小即L&S通常為10(Γ500μπι。用于FOB及FOF用途的樹(shù)脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為1(Γ 00μπι。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在ΙΟμπι以上,則可以使電極間配置的各向異性導(dǎo)電材料及連接部的厚度變得充分厚,進(jìn)一步提高粘接力。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在100 μ m以下,則更加不易發(fā)生相鄰電極間的短路。用于倒裝芯片用途的各向異性導(dǎo)電材料本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料適合用于倒裝芯片用途。
      就倒裝芯片用途而言,通常焊盤直徑為15 80μπι。在倒裝芯片用途中使用的樹(shù)脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為f 15μπι。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在Iym以上,則可以使配制在該樹(shù)脂粒子表面上的焊錫層的厚度變得充分厚,能夠更為確實(shí)地對(duì)電極間進(jìn)行電連接。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在IOym以下,則更不易發(fā)生相鄰電極間的短路。用于COF的各向異性導(dǎo)電材料本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料適合用于半導(dǎo)體芯片和撓性印刷基板之間的連接(COF(Chip on Film))。就COF用途而言,具有電極的部分(布線)和無(wú)電極的部分(間隔)之間的大小即L&S通常為1(Γ50 μ m。用于COF用途的樹(shù) 脂粒子的平均粒徑優(yōu)選為f 10 μ m。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在Ium以上,則可以使配制在該樹(shù)脂粒子表面上的焊錫層的厚度變得充分厚,可以更為確實(shí)地對(duì)電極間進(jìn)行電連接。如果樹(shù)脂粒子的平均粒徑在ΙΟμπι以下,則在相鄰的電極間更不易發(fā)生短路。樹(shù)脂粒子2及導(dǎo)電性粒子1、11的“平均粒徑”表示數(shù)均粒徑。樹(shù)脂粒子2及導(dǎo)電性粒子1、11的平均粒徑可以如下求得利用電子顯微鏡或光學(xué)顯微鏡對(duì)任意的50個(gè)導(dǎo)電性粒子進(jìn)行觀察,求出它們的平均值。(各向異性導(dǎo)電材料)本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料包含上述導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹(shù)脂。即,本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料中包含的導(dǎo)電性粒子具有樹(shù)脂粒子,以及包覆該樹(shù)脂粒子的表面的導(dǎo)電層,并且導(dǎo)電層至少外側(cè)的表面層為焊錫層。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料優(yōu)選為液態(tài),優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電糊料。在本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料為液態(tài)的情況下,優(yōu)選在25°C及5rpm條件下的粘度η5為I 300Pa · S。此外,在25°C及O. 5rpm條件下的粘度η0. 5(Pa*s)與在25°C及5rpm條件下的粘度n5(Pa · s)之間的粘度比(η O. 5/ η 5)優(yōu)選為I. Γ3. O。如果上述粘度Π5及上述粘度比(η0. 5/115)在上述范圍內(nèi),則通過(guò)各向異性導(dǎo)電材料的分散等可以進(jìn)一步提高涂布性。需要說(shuō)明的是,上述粘度Π5及粘度η0. 5是使用E型粘度計(jì)測(cè)定的值。對(duì)于上述粘合劑樹(shù)脂沒(méi)有特別地限定。作為上述粘合劑樹(shù)脂,可以使用例如絕緣性的樹(shù)脂。作為上述粘合劑樹(shù)脂,可以列舉例如乙烯基樹(shù)脂、熱塑性樹(shù)脂、固化性樹(shù)脂、熱塑性嵌段共聚物及彈性體等。上述粘合劑樹(shù)脂可以僅使用I種,也可以組合使用2種以上。作為上述乙烯基樹(shù)脂的具體例,可以列舉出例如乙酸乙烯酯樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂及苯乙烯樹(shù)脂等。作為上述熱塑性樹(shù)脂的具體例,可以列舉出例如聚烯烴樹(shù)脂、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物及聚酰胺樹(shù)脂等。作為上述固化性樹(shù)脂的具體例,可以列舉出例如環(huán)氧樹(shù)脂、氨基甲酸酯樹(shù)脂、聚酰亞胺樹(shù)脂及不飽和聚酯樹(shù)脂等。需要說(shuō)明的是,上述固化性樹(shù)脂可以是常溫固化型樹(shù)脂、熱固型樹(shù)脂、光固化型樹(shù)脂或濕氣固化型樹(shù)脂。作為上述熱塑性嵌段共聚物的具體例,可以列舉出例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加氫產(chǎn)物、以及苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物的加氫產(chǎn)物等。作為上述彈性體的具體例,可以列舉出例如苯乙烯-丁二烯共聚橡膠及丙烯腈-苯乙烯嵌段共聚橡膠等。上述粘合劑樹(shù)脂優(yōu)選為熱固性樹(shù)脂。此時(shí),通過(guò)對(duì)電極間進(jìn)行電連接時(shí)的加熱,可以使導(dǎo)電性粒子的焊錫層熔融,并且可以使粘合劑樹(shù)脂固化。這樣一來(lái),可以同時(shí)進(jìn)行通過(guò)焊錫層進(jìn)行的電極間連接和通過(guò)粘合劑樹(shù)脂進(jìn)行的連接對(duì)象部件的連接。上述粘合劑樹(shù)脂優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂。此時(shí),可以使連接結(jié)構(gòu)體的連接可靠性變得更好。此外,在對(duì)撓性基板等具有柔軟性的連接對(duì)象部件進(jìn)行連接時(shí),為了提高剝離強(qiáng)度,優(yōu)選將固化后的樹(shù)脂設(shè)計(jì)在低彈性區(qū)域。從這樣的觀點(diǎn)來(lái)看,各向異性導(dǎo)電材料中使用的粘合劑樹(shù)脂在25°C時(shí)的彈性模量?jī)?yōu)選在3000MPa以下。上述彈性模量如果在上述上限以下,則施加了剝離應(yīng)力時(shí)端部上的應(yīng)力分散,粘接力提高。各向異性導(dǎo)電材料中使用的粘合劑樹(shù)脂在25°C時(shí)的彈性模量更優(yōu)選在2500MPa以下,進(jìn)一步優(yōu)選在2000MPa以下。此外,為了提高剝離強(qiáng)度,各向異性導(dǎo)電材料中使用的粘合劑樹(shù)脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)優(yōu)選在I (TC以上,且優(yōu)選在70°C以下。對(duì)于能夠使上述彈性模量處于適當(dāng)范圍的環(huán)氧樹(shù)脂沒(méi)有特別地限定,可以列舉具有柔軟性的環(huán)氧樹(shù)脂。具有柔軟性的環(huán)氧樹(shù)脂,優(yōu)選例如具有脂肪族聚醚骨架的環(huán)氧樹(shù)脂,更優(yōu)選具有脂肪族聚醚骨架和縮水甘油醚基的環(huán)氧樹(shù)脂。 上述脂肪族聚醚骨架優(yōu)選為亞烷基二醇骨架。作為該亞烷基二醇骨架,可以列舉聚丙二醇骨架及聚四亞甲基二醇骨架等。作為具有這樣骨架的環(huán)氧樹(shù)脂,可以列舉例如 聚四亞甲基二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚及聚六亞甲基二醇二縮水甘油醚等。作為上述具有柔軟性的環(huán)氧樹(shù)脂的市售品,可以列舉例如Ep0g0SeyPT(四日市合成制造)、EX-841 (Nagasechemtex公司制造)、YL7175-500 (三菱化學(xué)公司制造)、YL7175-1000(三菱化學(xué)公司制造)、EP-4000S(ADEKA 公司制造)、EP_4000L(ADEKA 公司制造)、EP-4003S(ADEKA 公司制造)、EP_4010S (ADEKA 公司制造)、EXA-4850_150 (DIC 公司制造)、及EXA-4850-1000(DIC公司制造)等。為了使粘合劑樹(shù)脂固化,優(yōu)選本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料含有固化劑。對(duì)于上述固化劑沒(méi)有特別地限定。作為上述固化劑,可以列舉咪唑固化劑、胺固化齊U、酚固化劑、聚硫醇固化劑及酸酐固化劑等。固化劑,可以僅使用I種,也可以組合2種以
      上使用。此外,在各向異性導(dǎo)電性材料為液態(tài)時(shí),從控制連接時(shí)液態(tài)的各向異性導(dǎo)電材料滲出從而設(shè)置在不希望的區(qū)域的觀點(diǎn)來(lái)看,有時(shí)根據(jù)需要通過(guò)向各向異性導(dǎo)電材料照射光或?qū)Ω飨虍愋詫?dǎo)電材料賦予熱,使其處于B階狀態(tài)的情況是有效的。例如通過(guò)向各向異性導(dǎo)電材料中配合具有(甲基)丙烯?;臉?shù)脂和通過(guò)光或熱產(chǎn)生自由基的化合物,能夠使各向異性導(dǎo)電材料處于B階狀態(tài)。優(yōu)選本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料還含有焊劑。通過(guò)使用焊劑,使得焊錫層表面不易形成氧化覆膜,另外,可以有效地除去焊錫層或電極表面形成的氧化覆膜。對(duì)于上述焊劑沒(méi)有特別地限定。作為焊劑,可以使用通常用于焊接接合等的焊劑。作為焊劑,可以列舉例如氯化鋅、氯化鋅和無(wú)機(jī)鹵化物的混合物、氯化鋅和無(wú)機(jī)酸的混合物、熔融鹽、磷酸、磷酸的衍生物、有機(jī)鹵化物、肼、有機(jī)酸及松脂等。焊劑可以僅使用I種,也可以組合2種以上使用。作為上述熔融鹽,可以列舉氯化銨等。作為上述有機(jī)酸,可以列舉乳酸、檸檬酸、硬脂酸、谷氨酸及肼等。作為上述松脂,可以列舉活性化松脂及非活性化松脂等。優(yōu)選上述焊劑為松脂。通過(guò)使用松脂,可以降低電極間連接電阻。上述松脂為以松香酸為主成分的松香類。優(yōu)選焊劑為松香類,更優(yōu)選焊劑為松香酸。通過(guò)使用該優(yōu)選的焊劑,可以進(jìn)一步降低電極間的連接電阻。上述焊劑,可以分散在粘合劑樹(shù)脂中,也可以附著在導(dǎo)電性粒子的表面上。為了調(diào)整焊劑的活度,本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料還可以含有堿性有機(jī)化合物。作為上述堿性有機(jī)化合物,可以列舉鹽酸苯胺及鹽酸肼等。上述導(dǎo)電性粒子的比重和上述粘合劑樹(shù)脂的比重之差優(yōu)選在6. O以下。此時(shí),可以在各向異性導(dǎo)電材料保存時(shí)抑制導(dǎo)電性粒子發(fā)生沉降。因此,可以在連接對(duì)象部件上均勻地涂布各向異性導(dǎo)電材料,從而可以更為確實(shí)地在上下電極間配置導(dǎo)電性粒子,并能夠抑制由凝聚的導(dǎo)電性粒子導(dǎo)致的在橫向上鄰接的電極間發(fā)生短路。可以進(jìn)一步提高電極間的導(dǎo)通可靠性。上述導(dǎo)電性粒子的比重為I. (Γ7. 0,且優(yōu)選上述粘合劑樹(shù)脂的比重為O. 8^2. O。此 時(shí),可以抑制在各向異性導(dǎo)電材料保存時(shí)導(dǎo)電性粒子發(fā)生沉降。由此,可以更為確實(shí)地在上下電極間配置導(dǎo)電性粒子。另外,能夠抑制由凝聚的導(dǎo)電性粒子導(dǎo)致的在橫向上鄰接的電極間發(fā)生短路。這樣一來(lái),可以提高電極間的導(dǎo)通可靠性。尤其優(yōu)選上述導(dǎo)電性粒子的比重和上述粘合劑樹(shù)脂的比重之差在6. O以下,上述導(dǎo)電性粒子的比重為I. (Γ7. 0,且上述粘合劑樹(shù)脂的比重為O. 8^2. O。從進(jìn)一步抑制各向異性導(dǎo)電材料保存時(shí)導(dǎo)電性粒子發(fā)生沉降的觀點(diǎn)來(lái)看,在各向異性導(dǎo)電材料100重量%中,優(yōu)選上述粘合劑樹(shù)脂的含量在3(Γ99. 99重量%的范圍內(nèi)。上述粘合劑樹(shù)脂的含量更優(yōu)選的下限為50重量%、進(jìn)一步優(yōu)選的下限為80重量%、更優(yōu)選的上限為99重量%。上述粘合劑樹(shù)脂的含量如果滿足上述下限及上限,則更不易發(fā)生導(dǎo)電性粒子的沉降,并且可以進(jìn)一步提高由各向異性導(dǎo)電材料連接的連接對(duì)象部件的連接可靠性。在使用固化劑時(shí),相對(duì)于上述粘合劑樹(shù)脂(固化性成分)100重量份,優(yōu)選上述固化劑的含量在O. OflOO重量份的范圍內(nèi)。上述固化劑含量更優(yōu)選的下限為O. I重量份、更優(yōu)選的上限為50重量份、進(jìn)一步優(yōu)選的上限為20重量份。上述固化劑的含量如果滿足上述下限及上限,則可以充分固化上述粘合劑樹(shù)脂,并且固化后不易產(chǎn)生來(lái)自于固化劑的殘?jiān)?。此外,上述固化劑為進(jìn)行當(dāng)量反應(yīng)的固化劑時(shí),相對(duì)于上述粘合劑樹(shù)脂(固化性成分)的固化性官能團(tuán)100當(dāng)量,優(yōu)選上述固化劑的官能團(tuán)當(dāng)量為30當(dāng)量以上,且優(yōu)選為110當(dāng)量以下。在各向異性導(dǎo)電材料100重量%中,優(yōu)選上述導(dǎo)電性粒子的含量在廣50重量%的范圍內(nèi)。上述導(dǎo)電性粒子的含量更優(yōu)選的下限為2重量%、更優(yōu)選的上限為45重量%。上述導(dǎo)電性粒子的含量如果滿足上述下限及上限,則更不易發(fā)生導(dǎo)電性粒子的沉降,且可以進(jìn)一步提高電極間的導(dǎo)通可靠性。在各向異性導(dǎo)電材料100重量%中,優(yōu)選焊劑的含量在(Γ30重量%的范圍內(nèi)。各向異性導(dǎo)電材料也可以不含焊劑。焊劑的含量更優(yōu)選的下限為O. 5重量%、更優(yōu)選的上限為25重量%。焊劑含量如果滿足上述下限及上限,則在焊錫層的表面更不易形成氧化覆膜,另夕卜,可以更為有效地除去形成在焊錫層或電極表面的氧化覆膜。此外,如果上述焊劑含量在上述下限以上,則可以更為有效地體現(xiàn)焊劑的添加效果。如果上述焊劑含量在上述上限以下,則可以進(jìn)一步降低固化物的吸濕性,進(jìn)一步提高連接結(jié)構(gòu)體的可靠性。
      本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料還可以包含例如填充劑、增量劑、軟化劑、增塑劑、聚合催化劑、固化催化劑、著色劑、抗氧劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、爽滑劑、防靜電劑或阻燃劑等各種添加劑。作為上述填充劑,可以列舉無(wú)機(jī)粒子等。優(yōu)選本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料包含無(wú)機(jī)粒子,更優(yōu)選包含經(jīng)表面處理的無(wú)機(jī)粒子。此時(shí),能夠更為容易地將上述粘度no. 5及上述粘度比(no. 5/η5)控制為上述優(yōu)選的值。作為上述經(jīng)表面處理的無(wú)機(jī)粒子,可以列舉DM-10、DM-30、ΜΤ-10、ZD-30ST、HM-20L、PM-20L、QS-40 及 KS-20S(Tokuyama 公司制造)、R-972、RX-200、R202 及R-976 (Degussa公司制造)、苯娃燒偶聯(lián)劑表面處理的二氧化娃及苯娃燒偶聯(lián)劑處理的微粒二氧化娃(Admatechs公司制造)、以及UFP-80 (電氣化學(xué)公司制造)等。從容易地將上述粘度no. 5及上述粘度比(no. 5/ η 5)控制為上述優(yōu)選的值的觀 點(diǎn)來(lái)看,相對(duì)于上述粘合劑樹(shù)脂100重量份,優(yōu)選上述無(wú)機(jī)粒子的含量在I重量份以上、且優(yōu)選在10重量份以下。對(duì)于在上述粘合劑樹(shù)脂中分散上述導(dǎo)電性粒子的方法,可以采用傳統(tǒng)公知的分散方法,對(duì)其沒(méi)有特殊限制。作為在上述粘合劑樹(shù)脂中分散上述導(dǎo)電性粒子的方法,可以列舉出例如在粘合劑樹(shù)脂中添加導(dǎo)電性粒子后,使用行星混合器等進(jìn)行混煉,來(lái)進(jìn)行分散的方法;使用均化器等將導(dǎo)電性粒子均勻分散于水或有機(jī)溶劑中后,添加到粘合劑樹(shù)脂中,并用行星混合器等進(jìn)行混煉,來(lái)進(jìn)行分散的方法;以及,將粘合劑樹(shù)脂用水或有機(jī)溶劑等稀釋后,添加導(dǎo)電性粒子,并用行星混合器等進(jìn)行混煉,來(lái)進(jìn)行分散的方法等。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料可以制成各向異性導(dǎo)電糊或各向異性導(dǎo)電膜等使用。上述各向異性導(dǎo)電糊可以為各向異性導(dǎo)電油墨或各向異性導(dǎo)電粘接劑。此外,上述各向異性導(dǎo)電膜包括各向異性導(dǎo)電片。當(dāng)將包含本發(fā)明的導(dǎo)電性粒子的各向異性導(dǎo)電材料制成各向異性導(dǎo)電膜等膜狀的粘結(jié)劑使用的情況下,可以在包含該導(dǎo)電性粒子的膜狀的粘結(jié)劑上疊層不含導(dǎo)電性粒子的膜狀的粘結(jié)劑。但如上所述,本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料優(yōu)選為液態(tài),優(yōu)選為各向異性導(dǎo)電糊。(連接結(jié)構(gòu)體)通過(guò)使用本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料對(duì)連接對(duì)象部件進(jìn)行連接,可以得到連接結(jié)構(gòu)體。上述連接結(jié)構(gòu)體具備第I連接對(duì)象部件、第2連接對(duì)象部件以及將第I、第2連接對(duì)象部件電連接的連接部,該連接部?jī)?yōu)選由本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料形成。上述第I連接對(duì)象部件具有多個(gè)第I電極,上述第2連接對(duì)象部件具有多個(gè)第2電極,優(yōu)選上述第I電極和上述第2電極通過(guò)包含在上述各向異性導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電性粒子電連接。優(yōu)選相鄰的多個(gè)上述第I電極的電極間距離在200 μ m以下,相鄰的多個(gè)上述第2電極的電極間距離在200 μ m以下,上述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑在相鄰的多個(gè)上述第I電極的電極間距離的1/4以下,且在相鄰的多個(gè)上述第2電極的電極間距離的1/4以下。此時(shí),可以進(jìn)一步抑制橫向上相鄰的電極間發(fā)生短路。需要說(shuō)明的是,上述電極間距離是指無(wú)電極的部分(間隔)的大小。圖3是示意性地示出使用了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體的正面截面圖。圖3所示的連接結(jié)構(gòu)體21具備第I連接對(duì)象部件22、第2連接對(duì)象部件23、以及連接第I、第2連接對(duì)象部件22、23的連接部24。連接部24是通過(guò)使包含導(dǎo)電性粒子I的各向異性導(dǎo)電材料固化而形成的。需要說(shuō)明的是,在圖3中,出于圖示的方便,省略了導(dǎo)電性粒子I的圖示。第I連接對(duì)象部件22在上表面22a具有多個(gè)第I電極22b。第2連接對(duì)象部件23在下表面23a具有多個(gè)第2電極23b。第I電極22b和第2電極23b之間通過(guò)I個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電性粒子I電連接。因此,第I、第2連接對(duì)象部件22、23通過(guò)導(dǎo)電性粒子I電連接。對(duì)于上述連接結(jié)構(gòu)體的制造方法沒(méi)有特別限定。作為連接結(jié)構(gòu)體的制造方法的一個(gè)實(shí)例,可以列舉在第I連接對(duì)象部件和第2連接對(duì)象部件之間配置上述各向異性導(dǎo)電材料,得到疊層體,然后對(duì)該疊層體進(jìn)行加熱及加壓的方法等。通過(guò)加熱及加壓,使導(dǎo)電性粒 子I的焊錫層5熔融,從而通過(guò)該導(dǎo)電性粒子I實(shí)現(xiàn)電極間的電連接。另外,在粘合劑樹(shù)脂為熱固性樹(shù)脂的情況下,粘合劑樹(shù)脂固化,通過(guò)固化的粘合劑樹(shù)脂來(lái)連接第I、第2連接對(duì)象部件22、23。上述加壓的壓力為9· 8X IO4 4· 9X IO6Pa左右。上述加熱的溫度為12(T220°C左右。圖4為放大示出圖3所示的連接結(jié)構(gòu)體21的導(dǎo)電性粒子I和第I、第2電極22b、23b之間的連接部分的正面截面圖。如圖4所示,就連接結(jié)構(gòu)體21而言,通過(guò)對(duì)上述疊層體進(jìn)行加熱及加壓,使導(dǎo)電性粒子I的焊錫層5熔融后,然后熔融的焊錫層部分5a充分與第
      I、第2電極22b、23b接觸。即與使用了導(dǎo)電層的表面層為鎳、金或銅等金屬的導(dǎo)電性粒子的情況相比,通過(guò)使用表面層為焊錫層5的導(dǎo)電性粒子,可以大大增加導(dǎo)電性粒子I和電極22b、23b之間的接觸面積。由此,可以提高連接結(jié)構(gòu)體21的導(dǎo)通可靠性。需要說(shuō)明的是,由于加熱通常焊劑會(huì)逐漸失活。作為上述連接對(duì)象部件,具體來(lái)說(shuō)可以列舉半導(dǎo)體芯片、電容器及二極管等電子部件,以及印刷基板、撓性印刷基板及玻璃基板等作為電路基板的電子部件。上述各向異性導(dǎo)電材料優(yōu)選為用于連接電子部件的各向異性導(dǎo)電材料。優(yōu)選上述各向異性導(dǎo)電材料為液態(tài),并且優(yōu)選為以液態(tài)狀態(tài)涂布在連接對(duì)象部件上表面的各向異性導(dǎo)電材料。作為設(shè)置在上述連接對(duì)象部件上的電極,可以列舉金電極、鎳電極、錫電極、鋁電極、銅電極、鑰電極及鎢電極等金屬電極。上述連接對(duì)象部件為撓性印刷基板時(shí),優(yōu)選上述電極為金電極、鎳電極、錫電極或銅電極。上述連接對(duì)象部件為玻璃基板時(shí),優(yōu)選上述電極為鋁電極、銅電極、鑰電極或鎢電極。需要說(shuō)明的是,在上述電極為鋁電極時(shí),可以是僅由鋁形成的電極,也可以是在金屬氧化物層的表面疊層了鋁層的電極。作為上述金屬氧化物,可以列舉摻雜了 3價(jià)金屬元素的氧化銦及摻雜了 3價(jià)的金屬元素的氧化鋅等。作為上述3價(jià)的金屬元素,可以列舉Sn、Al及Ga等。以下,列舉實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。但本發(fā)明不受以下實(shí)施例的限定。(實(shí)施例I)(I)導(dǎo)電性粒子的制造對(duì)平均粒徑20 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MicroPearlSP-220)進(jìn)行非電解鍍鎳,在樹(shù)脂粒子的表面上形成厚度0. Ιμπι的底層鍍鎳層。然后,對(duì)形成了底層鍍鎳層的樹(shù)脂粒子進(jìn)行銅電鍍,形成了厚度Iym的銅層。進(jìn)一步,使用含有錫及鉍的電鍍液,進(jìn)行電鍍,形成了厚度Iym的焊錫層。由此制造了在樹(shù)脂粒子的表面上形成了厚度Iym的銅層,在該銅層的表面上形成了厚度ιμπι的焊錫層(錫鉍=43重量%:57重量%)的導(dǎo)電性粒子A。(2)各向異性導(dǎo)電材料的制造配合作為粘合劑樹(shù)脂的TEPIC-PAS Β22 (日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制造,比重I. 2) 100重量份、作為固化劑的ΤΕΡ-2Ε4ΜΖ (日本曹達(dá)公司制造)15重量份、松香5重量份,并進(jìn)一步添加得到的導(dǎo)電性粒子A 10重量份,然后使用行星式攪拌器以2000rpm攪拌5分鐘,由此得到了作為各向異性導(dǎo)電糊的各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例2)
      除了使用含有錫及鉍的電鍍液,進(jìn)行電鍍,且將焊錫層的厚度變更為3μπι之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例3)除了使用含有錫及鉍的電鍍液,進(jìn)行電鍍,且將焊錫層的厚度變更為5μπι之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例4)除了將樹(shù)脂粒子變更為平均粒徑30 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MicroPearl-SP230)之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例5)除了將樹(shù)脂粒子變更為平均粒徑30 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MiCT0Pearl SP-230)之外,按照與實(shí)施例2同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例6)除了將樹(shù)脂粒子變更為平均粒徑30 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MiCT0Pearl SP-230)之外,按照與實(shí)施例3同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例7)除了使用含有錫及鉍的電鍍液,進(jìn)行電鍍、且將焊錫層的厚度變更為7μπι之外,按照與實(shí)施例I相同的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例8)(I)導(dǎo)電性粒子的制造使用含有錫及鉍的電鍍液,對(duì)平均粒徑20 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MicroPearl SP-220)進(jìn)行電鍍,在樹(shù)脂粒子的表面上形成了厚度I μ m的焊錫層。這樣制造了在樹(shù)脂粒子的表面上形成了厚度I μ m的焊錫層(錫鉍=43重量%:57重量%)的導(dǎo)電性粒子B。(2)各向異性導(dǎo)電材料的制造除了將導(dǎo)電性粒子A變更為導(dǎo)電性粒子B之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例9)除了將導(dǎo)電性粒子A的配合量從10重量份變更為I重量份之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例10)除了將導(dǎo)電性粒子A的配合量從10重量份變更為30重量份之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例11)
      除了將導(dǎo)電性粒子A的配合量從10重量份變更為80重量份之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例12)除了將導(dǎo)電性粒子A的配合量從10重量份變更為150重量份之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例13)除了未添加松香之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例14)除了將樹(shù)脂粒子變更為平均粒徑40 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例15)除了將樹(shù)脂粒子變更為平均粒徑10 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例16)除了將粘合劑樹(shù)脂由TEPIC-PAS B22 (日產(chǎn)化學(xué)工業(yè)公司制造,比重I. 2)變更為EXA-4850-150(DIC公司制造,比重I. 2)之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例17)除了添加了作為氣相二氧化硅的PM_20L(Tokuyama公司制造)0. 5重量份之外,按照與實(shí)施例16同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例18)除了添加了作為氣相二氧化硅的PM-20L (Tokuyama公司制造)2重量份之外,按照與實(shí)施例16同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例19)除了添加了作為氣相二氧化硅的PM-20L (Tokuyama公司制造)4重量份之外,按照與實(shí)施例16同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(實(shí)施例20)(I)導(dǎo)電性粒子的制造對(duì)平均粒徑20 μ m的二乙烯基苯樹(shù)脂粒子(積水化學(xué)工業(yè)公司制造,MicroPearlSP-220)進(jìn)行非電解鍍鎳,在樹(shù)脂粒子的表面上形成厚度O. Ιμπι的底層鍍鎳層。另外,使用含有錫及鉍的電鍍液,進(jìn)行電鍍,形成了厚度Iym的焊錫層。由此制造了在樹(shù)脂粒子的表面上形成了厚度I μ m的焊錫層(錫鉍=43重量%:57重量%)的導(dǎo)電性粒子C。(2)各向異性導(dǎo)電材料的制造除了將導(dǎo)電性粒子A變更為導(dǎo)電性粒子C之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了導(dǎo)電性粒子及各向異性導(dǎo)電材料。(比較例I)除了準(zhǔn)備焊錫粒子(錫鉍=43重量%: 57重量%,平均粒徑15 μ m),使用了上述焊錫粒子之外,按照與實(shí)施例I同樣的方式,得到了各向異性導(dǎo)電材料。(評(píng)價(jià))
      (I)各向異性導(dǎo)電材料的粘度在制造了各向異性導(dǎo)電材料后,于25 C保存了 72小時(shí)。在保存后,對(duì)各向異性導(dǎo)電材料進(jìn)行攪拌,在導(dǎo)電性粒子未沉降的狀態(tài)下測(cè)定了各向異性導(dǎo)電材料的粘度。使用E型粘度測(cè)定裝置(Τ0ΚΙ SANGYO CO. LTD公司制造,商品名VISCOMETERTV-22,使用轉(zhuǎn)子Φ15πιπι,溫度25°C ),測(cè)定了 25°C及5rpm條件下的粘度η 5。此外,同樣地測(cè)定了在25°C及O. 5rpm條件下的粘度η O. 5,求出了粘度比(η0. 5/η5)。(2)儲(chǔ)存穩(wěn)定性在制造了各向異性導(dǎo)電材料后,于25°C保存了 72小時(shí)。保存后,利用肉眼觀察各向異性導(dǎo)電材料中是否有導(dǎo)電性粒子沉降。導(dǎo)電性粒子未發(fā)生沉降的情況用“〇”表示,發(fā)生了沉降的情況用“ X ”表示,結(jié)果如下述表1、2所示。(3)連接結(jié)構(gòu)體的制造準(zhǔn)備在上表面形成有L/S為200 μ m/200 μ m的金電極圖案的FR4基板。此外,準(zhǔn)備了在下表面形成有L/S為200 μ m/200 μ m的金電極圖案的聚酰亞胺基板(撓性基板)。此外,在制造了各向異性導(dǎo)電材料后,于25°C保存了 72小時(shí)。不對(duì)于25°C保存了 72小時(shí)后的各向異性導(dǎo)電材料進(jìn)行攪拌,在上述FR4基板上表面涂布上述未攪拌的各向異性導(dǎo)電材料,使其厚度為50 μ m,形成了各向異性導(dǎo)電材料層。然后,在各向異性導(dǎo)電材料層的上表面疊層了聚酰亞胺基板(撓性基板)使得電極之間相對(duì)。然后,邊調(diào)整頭的溫度,邊在半導(dǎo)體芯片的上面放置加熱加壓頭,使得各向異性導(dǎo)電材料層的溫度為200°C,施加2. OMPa的壓力,使焊錫熔融,并且使各向異性導(dǎo)電材料層于185°C固化,得到了連接結(jié)構(gòu)體(使用了攪拌前的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體)。此外,對(duì)在25°C保存了 72小時(shí)后的各向異性導(dǎo)電材料進(jìn)行攪拌,使用使導(dǎo)電性粒子再度分散的各向異性導(dǎo)電材料,如上所示得到連接結(jié)構(gòu)體(使用了攪拌后的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體)。(4)橫向相鄰的電極間的絕緣性試驗(yàn)在得到的連接結(jié)構(gòu)體中,通過(guò)檢測(cè)器測(cè)定電阻來(lái)評(píng)價(jià)相鄰的電極間有無(wú)泄露。將電阻為500ΜΩ以下的情況評(píng)價(jià)為“X”,將電阻高于500ΜΩ且低于1000MΩ的情況評(píng)價(jià)為“Λ”,將電阻高于1000ΜΩ的情況評(píng)價(jià)為“〇”,并表示在下述表1、2中。(5)上下電極間的導(dǎo)通試驗(yàn)分別利用4端子法測(cè)定了得到的連接結(jié)構(gòu)體的上下電極間連接電阻。計(jì)算出了兩個(gè)連接電阻的平均值。需要說(shuō)明的是,根據(jù)電壓=電流X電阻的關(guān)系,通過(guò)測(cè)定流出恒定電流時(shí)的電壓可以求出連接電阻。連接電阻的平均值為I. 2 Ω以下時(shí)評(píng)價(jià)為“〇”,高于I. 2且低于2Ω時(shí)評(píng)價(jià)為“Λ”,連接電阻的平均值高于2Ω時(shí)評(píng)價(jià)為“X”,結(jié)果如下述表1、2所
      /Jn ο(6)耐沖擊試驗(yàn)準(zhǔn)備在上表面形成有L/S為100 μ m/100 μ m的金電極圖案的FR4基板。此外,準(zhǔn)備了在下表面形成有L/S為100 μ m/100 μ m的金電極圖案的半導(dǎo)體芯片。此外,在制造了各向異性導(dǎo)電材料后,于25°C保存了 72小時(shí)。不對(duì)于25°C保存了 72小時(shí)后的各向異性導(dǎo)電材料進(jìn)行攪拌,在上述FR4基板上表面涂布上述未攪拌的各向異性導(dǎo)電材料,使其厚度為50 μ m,形 成了各向異性導(dǎo)電材料層。然后,在各向異性導(dǎo)電材料層的上表面疊層了半導(dǎo)體芯片使得電極之間相對(duì)。然后,邊調(diào)整頭的溫度,邊在半導(dǎo)體芯片的上表面放置加熱加壓頭,使得各向異性導(dǎo)電材料層的溫度為200°C,施加2. OMPa的壓力,使焊錫熔融,并且使各向異性導(dǎo)電材料層于185°C固化,得到了連接結(jié)構(gòu)體(使用了攪拌前的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體)。此外,對(duì)在25°C保存了 72小時(shí)后的各向異性導(dǎo)電材料進(jìn)行攪拌,使用使導(dǎo)電性粒子再度分散的各向異性導(dǎo)電材料,如上所示得到連接結(jié)構(gòu)體(使用了攪拌后的各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體)。另外,使該基板從高度70cm的位置落下對(duì)各焊料接合部的導(dǎo)通進(jìn)行確認(rèn)從而進(jìn)行了耐沖擊性的評(píng)價(jià)。將電阻值與初期電阻值相比上升率在30%以下的情況評(píng)價(jià)為“〇”、將電阻值與初期電阻值相比上升率高于30%且在50%以下的情況評(píng)價(jià)為“Λ”、將電阻值與初期電阻值相比上升率高于50%的情況評(píng)價(jià)為“ X ”,結(jié)果如下述表1、2所示。
      權(quán)利要求
      1.一種各向異性導(dǎo)電材料,其包含導(dǎo)電性粒子和粘合劑樹(shù)脂, 所述導(dǎo)電性粒子具有樹(shù)脂粒子和包覆該樹(shù)脂粒子表面的導(dǎo)電層, 所述導(dǎo)電層至少外側(cè)的表面層為焊錫層。
      2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,所述導(dǎo)電性粒子的比重與所述粘合劑樹(shù)脂的比重之差在6. O以下。
      3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,所述導(dǎo)電性粒子的比重為I.(Γ7. O,且所述粘合劑樹(shù)脂的比重為O. 8^2. O。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為Γ ΟΟ μ m。
      5.根據(jù)權(quán)利要求廣4中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其還含有焊劑。
      6.根據(jù)權(quán)利要求廣5中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,所述導(dǎo)電性粒子在所述樹(shù)脂粒子和所述焊錫層之間具有與所述焊錫層不同的第I導(dǎo)電層作為所述導(dǎo)電層的一部分。
      7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,所述第I導(dǎo)電層為銅層。
      8.根據(jù)權(quán)利要求Γ7中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其中,在各向異性導(dǎo)電材料100重量%中,所述導(dǎo)電性粒子的含量為f 50重量%。
      9.根據(jù)權(quán)利要求廣8中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其為液態(tài),且在25°C及5rpm條件下的粘度為I 300Pa · S。
      10.根據(jù)權(quán)利要求廣9中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料,其為液態(tài),且在25°C及O.5rpm條件下的粘度與在25°C及5rpm條件下的粘度之間的粘度比為I. Γ3. O0
      11.一種連接結(jié)構(gòu)體,其具備第I連接對(duì)象部件、第2連接對(duì)象部件、以及將所述第I、第2連接對(duì)象部件連接起來(lái)的連接部,其中, 所述連接部由權(quán)利要求f 10中任一項(xiàng)所述的各向異性導(dǎo)電材料形成。
      12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的連接結(jié)構(gòu)體,其中, 所述第I連接對(duì)象部件具有多個(gè)第I電極,所述第2連接對(duì)象部件具有多個(gè)第2電極, 所述第I電極和所述第2電極通過(guò)包含在所述各向異性導(dǎo)電材料中的導(dǎo)電性粒子進(jìn)行電連接。
      13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的連接結(jié)構(gòu)體,其中, 相鄰的多個(gè)所述第I電極的電極間距離在200μπι以下,相鄰的多個(gè)所述第2電極的電極間距離在200 μ m以下, 所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為相鄰的多個(gè)所述第I電極的電極間距離的1/4以下,并且,所述導(dǎo)電性粒子的平均粒徑為相鄰的多個(gè)所述第2電極的電極間距離的1/4以下。
      全文摘要
      本發(fā)明提供一種各向異性導(dǎo)電材料、以及使用了該各向異性導(dǎo)電材料的連接結(jié)構(gòu)體,該各向異性導(dǎo)電材料在用于電極間連接時(shí),電極間的連接容易,并且可以提高導(dǎo)通可靠性。本發(fā)明的各向異性導(dǎo)電材料包含導(dǎo)電性粒子(1)以及粘合劑樹(shù)脂。該導(dǎo)電性粒子(1)具有樹(shù)脂粒子(2)和包覆該樹(shù)脂粒子(2)的表面(2a)的導(dǎo)電層(3),所述導(dǎo)電層(3)至少外側(cè)的表面層為焊錫層(5)。本發(fā)明的連接結(jié)構(gòu)體具備第1連接對(duì)象部件、第2連接對(duì)象部件、以及將所述第1、第2連接對(duì)象部件連接的連接部。上述連接部由上述各向異性導(dǎo)電材料形成。
      文檔編號(hào)H01B1/22GK102859797SQ20118002016
      公開(kāi)日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月22日
      發(fā)明者小林洋, 館野晶彥, 石澤英亮, 齋藤諭 申請(qǐng)人:積水化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社
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