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導電性粒子、各向異性導電膜、接合體及連接方法與流程

文檔序號:12329745閱讀:438來源:國知局
導電性粒子、各向異性導電膜、接合體及連接方法與流程

技術領域

本發(fā)明涉及一種導電性粒子、使用該導電性粒子的各向異性導電膜、接合體及連接方法。



背景技術:

在液晶顯示器與帶載封裝(Tape Carrier Package.:TCP)的連接、柔性電路基板(Flexible Printed Circuit:FPC)與TCP的連接或FPC與印刷配線板(Printed Wiring Board:PWB)的連接等電路部件彼此之間的連接中,使用在粘合劑樹脂中分散有導電性粒子的電路連接材料(例如,各向異性導電膜)。另外,近來在將半導體硅芯片組裝于基板時,為了電路部件彼此之間的連接,不使用引線鍵合而將半導體硅芯片倒裝地直接組裝于基板,進行所謂倒裝焊芯片組裝。在該倒裝焊芯片組裝中,在電路部件彼此之間的連接中也使用各向異性導電膜等電路連接材料。

一般而言,所述各向異性導電膜含有粘合劑樹脂和導電性粒子。作為該導電性粒子,從硬度高且與金(Au)相比可以降低成本的觀點看,例如,鎳(Ni)類導電性粒子備受矚目。

作為所述鎳類導電性粒子,例如可以舉出(1)在樹脂芯粒子表面形成有鍍鎳層、在表面具有突起的導電性粒子(參照例如專利文獻1~4),(2)在鎳芯粒子容易發(fā)生氧化的表面進行鍍金的導電性粒子(參照例如專利文獻5)等。

在導電連接時按壓電路部件之間時,在所述(1)的導電性粒子表面形成的突起使得壓力集中于突起部與電路部件的接點,從而可以進行堅固的連接。而且,可以通過突起部分破壞電極表面的氧化被膜,從而提高連接可靠性。

但是,所述(1)的導電性粒子由于所述芯粒子為樹脂而具有彈性變形性,因此,即便鍍鎳層具有突起,也會由于電路基板的硬度導致不能破壞電路部件中形成于電極表面的氧化被膜,而存在連接可靠性變低的問題。

另外,所述(2)的在鎳芯粒子的表面進行鍍金的導電性粒子由于在表面形成的金的莫氏硬度較低至2.5而不能破壞電路部件中電極表面的氧化被膜,存在連接可靠性變低的問題。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開2006-302716號公報

專利文獻2:日本特開4235227號公報

專利文獻3:日本特開2006-228475號公報

專利文獻4:日本特開2007-173075號公報

專利文獻5:日本特開2004-238738號公報



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明解決現(xiàn)存的諸多問題,以實現(xiàn)以下目的為課題。即,本發(fā)明的目的是提供可以防止凝集同時在電路部件彼此之間的連接中可以破壞所述電路部件中電極表面的氧化被膜而獲得高連接可靠性的導電性粒子、使用該導電性粒子的各向異性導電膜、接合體及連接方法。

解決課題的手段

解決上述課題的手段如下。即,

(1)一種導電性粒子,其特征在于具有芯粒子和形成于該芯粒子表面的導電層,所述芯粒子為鎳粒子,所述導電層為表面的磷濃度為10質量%以下的鍍鎳層,所述導電層的平均厚度為1nm~10nm。

(2)如所述(1)中記載的導電性粒子,其中導電層中的表面的磷濃度為0.3質量%~6質量%。

(3)如所述(2)中記載的導電性粒子,其中導電層中的表面的磷濃度為0.3質量%~1.5質量%。

(4)如所述(3)中記載的導電性粒子,其中導電層中的表面的磷濃度為0.3質量%~0.8質量%。

(5)如所述(1)~(4)任一項中記載的導電性粒子,其中表面具有突起,所述突起具有尖端部。

(6)一種各向異性導電膜,其特征在于具有所述(1)~(5)任一項中記載的導電性粒子和粘合劑樹脂,所述粘合劑樹脂含有環(huán)氧樹脂及丙烯酸酯樹脂中的至少任一種。

(7)如所述(6)中記載的各向異性導電膜,其進一步含有苯氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂及聚氨酯樹脂中的至少任一種。

(8)如所述(6)~(7)任一項中記載的各向異性導電膜,其進一步含有潛在性固化劑。

(9)如所述(6)~(8)任一項中記載的各向異性導電膜,其進一步含有硅烷偶聯(lián)劑。

(10)一種接合體,其特征在于具有第一電路部件、與所述第一電路部件相對向的第二電路部件以及配置于所述第一電路部件與所述第二電路部件之間的所述(6)~(9)任一項中記載的各向異性導電膜,所述第一電路部件中的電極與所述第二電路部件中的電極通過導電性粒子而連接。

(11)如所述(10)中記載的接合體,其中第一電路部件為柔性電路基板,第二電路部件為印刷配線基板。

(12)如所述(11)中記載的接合體,其中在印刷配線基板的電極上形成有由埋入導電性粒子而形成的壓痕。

(13)一種連接方法,其特征在于使用所述(6)~(9)任一項中記載的各向異性導電膜,包括將所述各向異性導電膜粘貼于第一電路部件及第二電路部件中的任一個的薄膜粘貼步驟、使所述第一電路部件與所述第二電路部件位置對準的對準步驟以及使所述第一電路部件中的電極與所述第二電路部件中的電極通過導電性粒子而連接的連接步驟。

(14)如所述(13)中記載的連接方法,其中第一電路部件為柔性電路基板,第二電路部件為印刷配線基板。

根據(jù)本發(fā)明,可以解決以往的諸多問題,實現(xiàn)所述目的,即提供了一種可以防止凝集,同時在電路部件彼此之間的連接中可以破壞所述電路部件中電極表面的氧化被膜而獲得高連接可靠性的導電性粒子、使用該導電性粒子的各向異性導電膜、接合體及連接方法。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的導電性微粒子的剖面圖(其1)。

圖2是本發(fā)明的導電性微粒子的剖面圖(其2)。

圖3是表示比較例1的接合體2的壓痕有無的觀察結果的照片。

圖4是表示實施例1的接合體2的壓痕有無的觀察結果的照片。

具體實施方式

(導電性粒子)

本發(fā)明的導電性粒子至少具有芯粒子和導電層,根據(jù)需要,具有突起等。

(芯粒子)

作為所述芯粒子,只要為鎳粒子,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

-鎳粒子-

作為所述鎳粒子,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

作為所述鎳粒子的形狀,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但是從增大連接面積可以使高電流流動的觀點看,表面形狀優(yōu)選具有微小凹凸。

作為所述鎳粒子的結構,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

作為所述鎳粒子的平均粒徑,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但是優(yōu)選為1μm~50μm,較優(yōu)選為2μm~20μm,特別優(yōu)選為5μm~10μm。

如果所述平均粒徑不足1μm或超過50μm,會不能獲得窄的粒徑分布,從工業(yè)制造上的實用用途的觀點看也是不必要的。另一方面,如果所述平均粒徑在所述特別優(yōu)選的范圍內,在PWB與FPC連接后可以進行壓痕檢查(后述圖4)方面是有利的。

此外,所述鎳粒子的平均粒徑表示數(shù)量平均粒徑,例如使用粒度分布測定裝置(日機裝公司制、Microtrack MT3100)進行測定。

作為所述鎳粒子的材質,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:純鎳、含有雜質的鎳等。作為所述雜質,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,可以是有機物、無機物中任意一種,例如可以舉出:磷、硼、碳等。

(導電層)

作為所述導電層,只要是形成于芯粒子表面、表面的磷濃度為10質量%以下、平均厚度為1nm~10nm的鍍鎳層,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

作為形成作為所述導電層的鍍鎳層的鍍鎳方法,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:無電解法、濺射法等。通過所述鍍鎳方法可以同時形成后述的突起。

所述導電層中表面的磷濃度越低,由于結晶性增加,則導電率越高,硬度越高,導電性粒子的表面不容易發(fā)生氧化。因而,所述導電層中表面的磷濃度低時,在通過導電性粒子的電路部件彼此之間的連接中,可以獲得高連接可靠性。

作為所述導電層中表面的磷濃度,只要為10質量%以下,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但是優(yōu)選為0.3質量%~6質量%,較優(yōu)選為0.3質量%~1.5質量%,特別優(yōu)選為0.3質量%~0.8質量%。

在此,所述導電層中表面的磷濃度只要為10質量%以下即可,在所述導電層內也可以具有磷濃度梯度。例如,即使導電層的芯粒子側的磷濃度為15質量%,只要導電層表面的磷濃度為10質量%以下即可。

所述導電層中表面的磷濃度為10質量%以下時,導電層的導電率及硬度變高,相對于具有氧化膜的電極(配線)也具有長期維持優(yōu)異連接可靠性的優(yōu)點,而且導電性粒子的表面不容易發(fā)生氧化。另一方面,所述導電層中表面的磷濃度高于10質量%時,由于延展性增加,存在不能獲得相對于具有氧化膜的電極(配線)低的連接電阻。

另外,所述導電層中表面的磷濃度為0.3質量%以上時,可以正常進行電鍍,為6質量%以下時,可以獲得較好的鎳結晶性,從導通可靠性優(yōu)異的方面看是有利的。而且,所述導電層中表面的磷濃度在所述特別優(yōu)選的范圍內時,從可以獲得高連接可靠性的方面看是有利的。

作為調整所述導電層中表面的磷濃度的方法,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:控制電鍍反應pH的方法、控制鍍鎳液中磷酸濃度的方法等。

在這些方法中,控制電鍍反應pH的方法從反應控制優(yōu)異的方面看是優(yōu)選的。

另外,所述導電層中表面的磷濃度例如可以使用能量分散型X線分析裝置(堀場制作所制、商品名FAEMAX-7000)進行測定。

作為所述導電層的平均厚度,只要為1nm~10nm,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

所述平均厚度不足1nm時,會不能防止所述芯粒子的氧化,超過10nm時,粒子之間容易因電鍍而凝集,容易形成巨大顆粒。

另外,所述導電層的平均厚度為10nm以下時,可以獲得高連接可靠性,另外,在形成導電層的電鍍步驟時可以避免電鍍粒子的凝集,防止形成2個~3個電鍍連結顆粒而防止短路。

另外,所述芯粒子為鎳粒子的導電性粒子,與所述芯粒子為樹脂粒子的導電性微粒子相比,作為所述導電層可以形成較薄的鍍鎳層。

另外,所述導電層平均厚度是使用例如聚焦離子束加工觀察裝置(日立高科技公司制、商品名FB-2100)進行剖面研磨并使用穿透式電子顯微鏡(日立高科技公司制、商品名H-9500),測定隨機選擇的10個導電性粒子的導電層厚度,將這些測定值進行算術平均后得到的厚度。

在此,為了獲得高連接可靠性,要求芯粒子硬度高、電鍍層的導電性高、芯粒子與電鍍層沒有剝離等。

本發(fā)明的導電性粒子由于芯粒子為高硬度的鎳粒子、導電層的導電性高、與鎳粒子的結合力高的含磷的鍍鎳層因而可以獲得高連接可靠性。

另外,在所述導電性粒子的芯粒子為樹脂粒子或鎳以外的金屬的情況下,壓縮時導電層容易從芯粒子剝離。但是,在本發(fā)明的導電性粒子中,芯粒子及導電層均含有鎳,而且所述導電層可以較薄,因此可以進一步提高所述芯粒子與所述導電層的結合力。

以下,利用圖1以及圖2對本發(fā)明的導電性粒子進行說明。作為導電性粒子10,可以舉出:具有鎳粒子12和形成于鎳粒子12表面的磷濃度為10質量%以下且平均厚度為1nm~10nm的由鍍鎳層構成的導電層11的導電性粒子(圖1)、在導電性粒子10的表面進一步具有突起13的導電性粒子(圖2)等。在此,所述突起優(yōu)選具有尖端部。

(各向異性導電膜)

本發(fā)明的各向異性導電膜至少含有本發(fā)明的導電性粒子和粘合劑樹脂,根據(jù)需要含有潛在性固化劑、常溫下為固體的樹脂、硅烷偶聯(lián)劑等其他成分。

(粘合劑樹脂)

作為所述粘合劑樹脂,只要含有環(huán)氧樹脂及丙烯酸酯樹脂中的至少任一種,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但是優(yōu)選為熱固化樹脂、光固化樹脂等。另外,在所述粘合劑樹脂為熱塑性樹脂的情況下,導電性粒子無法堅實地壓制而導致連接可靠性變差。

-環(huán)氧樹脂-

作為所述環(huán)氧樹脂,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:雙酚A型環(huán)氧樹脂、雙酚F型環(huán)氧樹脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹脂、這些樹脂的改性環(huán)氧樹脂、脂環(huán)式環(huán)氧樹脂等。這些樹脂可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。

-丙烯酸酯樹脂-

作為所述丙烯酸酯樹脂,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸環(huán)氧酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸二乙二醇酯、三丙烯酸三羥甲基丙酯、二丙烯酸二羥甲基三環(huán)癸酯、四丙烯酸四甲二醇酯、2-羥基-1,3-二丙烯酰氧基丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基-甲氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(丙烯酰氧基-乙氧基)苯基]丙烷、丙烯酸二環(huán)戊烯酯、丙烯酸三環(huán)癸酯、三(丙烯酰氧乙基)異氰酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。這些樹脂可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。

另外,所述丙烯酸酯可以舉出甲基丙烯酸酯,這些樹脂可以單獨使用1種,也可以并用2種以上。

(潛在性固化劑)

作為所述潛在性固化劑,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:通過加熱而活化的潛在性固化劑、通過加熱而產生游離自由基的潛在性固化劑等。

作為所述通過加熱而活化的潛在性固化劑,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:聚胺、咪唑等陰離子類固化劑和锍鹽等陽離子固化劑等。

作為所述通過加熱而產生游離自由基的潛在性固化劑,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:有機過氧化物和偶氮化合物等。

(常溫下為固體的樹脂)

作為所述常溫下為固體的樹脂,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:苯氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、飽和聚酯樹脂及聚氨酯樹脂等。

作為所述常溫下為固體的樹脂的含量,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,但是優(yōu)選為相對于各向異性導電膜10質量%~80質量%。

所述常溫下為固體的樹脂的含量相對于各向異性導電膜不足10質量%時,則缺乏膜性,在制成卷狀產品時,會引起阻塞現(xiàn)象,超過80質量%時,薄膜的粘性降低,會無法粘貼到電路部件上。

(硅烷偶聯(lián)劑)

作為所述硅烷偶聯(lián)劑,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑、丙烯酸類硅烷偶聯(lián)劑等,主要使用烷氧基硅烷衍生物。

(接合體)

本發(fā)明的接合體具有第一電路部件、與所述第一電路部件相對向的第二電路部件以及配置于所述第一電路部件與所述第二電路部件之間的本發(fā)明的各向異性導電膜,所述第一電路部件中的電極與所述第二電路部件中的電極通過導電性粒子而連接。

本發(fā)明的導電性粒子因硬度高而埋入(潛入)第二電路部件(例如,印刷配線基板)中的電極。由此,在第二電路部件中的電極上形成導電性粒子的壓痕。

-第一電路部件-

作為所述第一電路部件,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:FPC基板、PWB基板等。在這些電路部件中,優(yōu)選FPC基板。

-第二電路部件-

作為所述第二電路部件,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇,例如可以舉出:FPC基板、COF(晶粒軟膜結合(chip on film))基板、TCP基板、PWB基板、IC基板、面板等。在這些電路部件中,優(yōu)選PWB基板。

(連接方法)

本發(fā)明的連接方法至少包含薄膜粘貼步驟、對準步驟及連接步驟,進一步含有根據(jù)需要適當選擇的其他步驟。

-薄膜粘貼步驟-

所述薄膜粘貼步驟是將本發(fā)明的各向異性導電膜粘貼于第一電路部件或第二電路部件的步驟。

-對準步驟-

是將粘貼有各向異性導電膜的第一電路部件或第二電路部件與沒有粘貼各向異性導電膜的另一個電路部件位置對準的步驟,以使相對的端子(電極)彼此之間為相對向。

-連接步驟-

所述連接步驟是將第一電路部件中的電極與第二電路部件中的電極通過導電性粒子而連接的步驟。

-其他步驟-

作為所述其他步驟,沒有特別限制,可以根據(jù)目的適當選擇。

實施例

以下,對本發(fā)明的實施例進行說明,但是本發(fā)明并不限于下述實施例中的任何一個。

(比較例1)

(導電性粒子的制作)

對于平均粒徑4.8μm的甲基丙烯酸樹脂粒子(日本觸媒公司制、商品名Eposuta YS 48)10g,進行5質量%氫氧化鈉水溶液所致的堿蝕刻、酸中和、二氯化錫溶液中的敏化。其后,實施由二氯化鈀溶液中的活化構成的無電解電鍍前處理,過濾洗凈后,得到粒子表面附著有鈀的樹脂粒子。

將得到的樹脂粒子用水1,500mL稀釋,作為電鍍穩(wěn)定劑,添加硝酸鉍0.005mmol、硝酸鉈0.006mmol,用10質量%硫酸水溶液和2N的氫氧化鈉水溶液調整pH至5.7,作為漿液,并將其溫度設定為26℃。

通過定量泵以80mL/分的添加速度向該漿液中添加前期反應電鍍液,其為添加了硫酸鎳450g/L 40mL、次磷酸鈉150g/L與枸櫞酸鈉116g/L的混合液80mL、水280mL及作為電鍍穩(wěn)定劑添加的硝酸鉍0.02mmol、硝酸鉈0.024mmol并用28重量%氨水調整pH至9.3而獲得。

其后,攪拌直至pH穩(wěn)定,確認氫氣泡停止,進行無電解電鍍前期步驟。

然后,通過定量泵以27mL/分的添加速度添加后期反應電鍍液,其含有硫酸鎳450g/L 180mL、次磷酸鈉150g/L與枸櫞酸鈉116g/L的混合液440mL及作為電鍍穩(wěn)定劑的硝酸鉍0.3mmol、硝酸鉈0.36mmol。

其后,攪拌直至pH穩(wěn)定,確認氫氣泡停止,進行無電解電鍍后期步驟。

然后,過濾電鍍液,過濾物用水洗凈后,用80℃的真空干燥機干燥,從而得到具有鍍鎳層的鍍鎳樹脂粒子,所述鍍鎳層在表面具有突起。

另外,所述丙烯酸樹脂粒子的平均粒徑使用粒度分布測定裝置(日機裝公司制、Microtrack MT3100)進行測定。

(導電性粒子的評價)

將得到的導電性粒子使用聚焦離子束加工觀察裝置(日立高科技公司制、商品名FB-2100)進行剖面研磨并使用穿透式電子顯微鏡(日立高科技公司制、商品名H-9500)測定導電層的厚度。另外,使用能量分散型X線分析裝置(堀場制作所制、商品名FAEMAX-7000)測定鍍鎳層最表面的磷濃度。結果示于表1中。

(各向異性導電膜的制作)

將得到的導電性粒子分散于含有微膠囊型胺類固化劑(旭化成化學品公司制、商品名Novacure HX3941HP)50份、液態(tài)環(huán)氧樹脂(日本環(huán)氧樹脂公司制、商品名EP828)14份、苯氧樹脂(京都化成公司制、商品名YP50)35份及硅烷偶聯(lián)劑(信越化學公司制、商品名KBE403)1份的熱固化性粘合劑中,使得到的導電性粒子的體積比率為10%,在經硅處理的剝離PET薄膜上進行涂布,成為厚度20μm和35μm,并制作薄片狀的各向異性導電膜。

(接合體1的制作)

使用制成20μm厚的各向異性導電膜,進行評價用COF(200μm點距(線/空間=1/1)、Cu8μm厚-鍍Sn、38μm厚-S’perflex基材)與評價用鉻/鋁涂膜玻璃(表層鉻-底層鋁涂膜玻璃、基材厚度1.1mm)的連接。首先,將裁成1.5mm寬的各向異性導電膜粘貼于評價用鉻/鋁涂膜玻璃上,于其上對準評價用COF的位置后,在190℃-3MPa-10秒的按壓條件下,使用作為緩沖材料的70μm厚的鐵氟龍(注冊商標)及1.5mm寬的加熱工具進行按壓,并制作接合體1。

(接合體1的評價)

對于制得的接合體1,采用4端子法,在初期和可靠性試驗(溫度85℃、濕度85%下處理500小時)后測定流經電流1mA時的連接電阻(Ω)。結果示于表3中。

(接合體2的制作)

使用制成35μm厚的各向異性導電膜,進行評價用COF(200μm點距(線/空間=1/1)、Cu8μm厚-鍍Sn、38μm厚-S’perflex基材)與評價用PWB(200μm點距(線/空間=1/1)、Cu35μm厚-鍍金、FR-4基材)的連接。首先,將裁成1.5mm寬的連接材料粘貼于評價用PWB上,于其上對準評價用COF的位置后,在190℃-3MPa-10秒的按壓條件下,使用作為緩沖材料的厚250μm的硅橡膠、1.5mm寬的加熱工具進行按壓,并制作接合體2。

(接合體2的評價)

對于制得的接合體2,采用4端子法,在初期和可靠性試驗(溫度85℃、濕度85%下處理500小時)后測定流經電流1mA時的連接電阻(Ω)。結果示于表4中。

在接合體2中,使用金屬顯微鏡(奧林巴斯公司制、商品名MX51),觀察形成于評價用PWB的電極上有無在電極間被捕捉粒子的壓痕。結果示于圖3中。

(比較例2)

在比較例1中,導電性粒子的制作如下進行,除此之外,與比較例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(導電性粒子的制作)

將平均粒徑5.0μm的鎳粒子(Nikko-rica公司制、商品名鎳粉123)依據(jù)日本特開2004-238738號公報記載的方法進行無電解電鍍,從而制作鍍金-鎳粒子。另外,所述鎳粒子的平均粒徑使用粒度分布測定裝置(日機裝公司制、Microtrack MT3100)進行測定。

(實施例1)

在比較例1中,導電性粒子的制作如下進行,除此之外,與比較例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作、接合體2的評價及接合體2中壓痕有無的觀察。結果示于表1、3及4、圖4中。

(導電性粒子的制作)

將絕對比重8.9、平均粒徑5.0μm的鎳粒子(Nikko-rica公司制、商品名鎳粉123)投入硝酸鉈水溶液中,在加熱至60℃狀態(tài)下,一邊攪拌,一邊以30mL/分的速度添加用氨水或硫酸調至規(guī)定pH的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合溶液,從而進行鍍鎳處理。將該電鍍液過濾,過濾物用純水洗凈后,用80℃的真空干燥機使其干燥,從而制作表面的磷濃度為0.3質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子A。

(實施例2)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比以制作表面的磷濃度為2.3質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子B,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(實施例3)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比以制作表面的磷濃度為6.9質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子C,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(實施例4)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比以制作表面的磷濃度為9.7質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子D,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(比較例3)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比以制作表面的磷濃度為10.4質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子E,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(比較例4)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比以制作表面的磷濃度為17.3質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子F,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

(實施例5)

在實施例1中,改變混合溶液中的硫酸鎳、次磷酸鈉、枸櫞酸鈉、硝酸鉈的混合比及混合溶液的添加量以制作電鍍厚度4nm、表面的磷濃度為5.0質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子G,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

進一步,對制得的鍍鎳-鎳粒子的粒度分布進行測定。結果示于表2中。

(實施例6)

在實施例5中,改變混合溶液的添加量以制作電鍍厚度8nm、表面的磷濃度為5.0質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子H,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

進一步,對制得的鍍鎳-鎳粒子的粒度分布進行測定。結果示于表2中。

(實施例7)

在實施例5中,改變混合溶液的添加量以制作電鍍厚度10nm、表面的磷濃度為5.1質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子I,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

進一步,對制得的鍍鎳-鎳粒子的粒度分布進行測定。結果示于表2中。

(比較例5)

在實施例5中,改變混合溶液的添加量以制作電鍍厚度28nm、表面的磷濃度為5.1質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子J,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

進一步,對制得的鍍鎳-鎳粒子的粒度分布進行測定。結果示于表2中。

(比較例6)

在實施例5中,改變混合溶液的添加量以制作電鍍厚度34nm、表面的磷濃度為5.3質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子K,除此之外,與實施例1相同,進行導電性粒子的評價、各向異性導電膜的制作、接合體1的制作、接合體1的評價、接合體2的制作及接合體2的評價。結果示于表1、3及4中。

進一步,對制得的鍍鎳-鎳粒子的粒度分布進行測定。結果示于表2中。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

由表2可知,電鍍厚度28nm的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子J的粒徑較處理前的鎳粒徑有某些程度的變大。

另外,由表2可知,如鍍鎳-鎳粒子J及K,鍍鎳層變厚時,則產生粒子凝集,粒徑變大。特別是對于電鍍厚度34nm的鍍鎳層所形成的鍍鎳-鎳粒子K,可知最大粒徑(41.1μm)為處理前鎳粒子的2倍以上,粒度分布變廣,因粒子凝集而發(fā)生短路。

根據(jù)表3,在與玻璃基板連接的情況下,比較例2的鍍金鎳粒子在可靠性試驗后電阻值顯著惡化。

另外,由表3可知,通過對鍍鎳鎳粒子A~F、I進行比較,鍍鎳層的磷濃度越低,連接電阻值越低。

另外,由表3可知,磷濃度為0.3質量%~5.1質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳鎳粒子A、B、G~I若初期連接電阻(Ω)的最大值不足2Ω,則顯示出極低的值。

另外,由表3可知,磷濃度為10.4質量%的鍍鎳層所形成的鍍鎳鎳粒子E,可靠性試驗后的電阻值成為初期值的2倍以上。

由表3及4可知,鍍鎳鎳粒子A~D、G~I,在評價用COF與玻璃基板的連接和評價用COF與評價用PWB的連接中均獲得良好的連接電阻(Ω)。

由圖3及4可知,在使用柔軟鍍鎳-樹脂粒子的情況下,在評價用PWB的電極上未見壓痕(圖3),與此相對,在使用鍍鎳-鎳粒子的情況下,在評價用PWB的電極上可見壓痕(圖4)。由見到壓痕,可以確認電極(配線)與導電性粒子的連接。

產業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的導電性粒子可以適合用于液晶顯示器與帶載封裝(Tape Carrier Package:TCP)的連接、柔性電路基板(Flexible Printed Circuit:FPC)與TCP的連接及FPC與印刷配線板(Printed Wiring Board:PWB)的連接等電路部件彼此之間的連接。

符號說明

10 導電性粒子

11 導電層

12 鎳粒子

13 突起

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