绝缘被覆导电粒子、各向异性导电性粘接剂和连接结构体制造技术

本发明专利技术提供绝缘被覆导电粒子、各向异性导电性粘接剂和连接结构体。所述绝缘被覆导电粒子，其具备：具有树脂粒子、附着于所述树脂粒子的非导电性无机粒子、以及覆盖所述树脂粒子和所述非导电性无机粒子的导电层的导电粒子；以及附着于所述导电粒子的表面的多个绝缘粒子，所述导电粒子的平均粒径大于或等于1μm且小于或等于10μm，所述绝缘粒子包含：由有机高分子化合物构成的第一绝缘粒子；以及具有比所述第一绝缘粒子的平均粒径小的平均粒径、且由二氧化硅组成的第二绝缘粒子，所述非导电性无机粒子的表面和所述第二绝缘粒子的表面这两者由疏水化处理剂被覆。由疏水化处理剂被覆。由疏水化处理剂被覆。

【技术实现步骤摘要】
绝缘被覆导电粒子、各向异性导电性粘接剂和连接结构体
[0001]本申请是申请日为2017年2月6日，申请号为201780010665.2，专利技术名称为《绝缘被覆导电粒子、各向异性导电性粘接剂和连接结构体》的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及绝缘被覆导电粒子、各向异性导电性粘接剂和连接结构体。

技术介绍

[0003]在液晶显示用玻璃面板上安装液晶驱动用IC的方式可大致分为COG(Chip
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on
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Glass，玻璃覆晶)安装和COF(Chip
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on
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Flex，薄膜覆晶)安装这两种。在COG安装中，使用含有导电粒子的各向异性导电性粘接剂将液晶驱动用IC直接接合于玻璃面板上。另一方面，在COF安装中，在具有金属配线的柔性带上接合液晶驱动用IC，使用含有导电粒子的各向异性导电性粘接剂将它们接合于玻璃面板。此处所说的“各向异性”，是指在加压方向上导通，且在非加压方向上保持绝缘性。
[0004]伴随近年来液晶显示的高精细化，作为液晶驱动用IC的电路电极的金属凸块正在窄间距化和窄面积化。因此，有各向异性导电性粘接剂的导电粒子流出至相邻的电路电极间而产生短路的可能。尤其在COG安装中该倾向显著。如果导电粒子流出至相邻的电路电极间，则位于金属凸块与玻璃面板之间的各向异性导电性粘接剂中的导电粒子数减少。由此，有相对的电路电极间的连接电阻上升而引起连接不良的可能。如果每单位面积投入大于或等于2万个/mm2的导电粒子，则这样的倾向更加显著。
[0005]作为解决这些问题的方法，提出了使多个绝缘粒子(子粒子)附着于导电粒子(母粒子)的表面而形成复合粒子的方法。例如在专利文献1和专利文献2中提出了一种使球状的树脂粒子附着于导电粒子的表面的方法。在专利文献1中也公开了一种使绝缘粒子变形的方法。在专利文献3和专利文献4中提出了一种在导电粒子的表面附着有核壳型树脂粒子的绝缘被覆导电粒子。在专利文献5中提出了一种在导电粒子的表面附着有中空的树脂微粒的复合粒子。
[0006]提出了一种即使在每单位面积投入大于或等于7万个/mm2的导电粒子的情况下绝缘可靠性也优异的绝缘被覆导电粒子。在专利文献6中提出了一种在导电粒子的表面附着有第一绝缘粒子、和玻璃化转变温度低于第一绝缘粒子的第二绝缘粒子的绝缘被覆导电粒子。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本专利第4773685号公报
[0010]专利文献2：日本专利第3869785号公报
[0011]专利文献3：日本专利第4686120号公报
[0012]专利文献4：日本专利第4904353号公报
[0013]专利文献5：日本专利第4391836号公报
[0014]专利文献6：日本特开2014
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17213号公报

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的课题
[0016]对于金属凸块的面积小于2,000μm2那样的微小电路的连接而言，为了获得稳定的导通可靠性，优选增加各向异性导电性粘接剂中的导电粒子的数量。基于这样的理由，也有时每单位面积投入大于或等于10万个/mm2的导电粒子。然而，对于这样的微小电路的连接而言，即使使用专利文献1～6中记载的以往的绝缘被覆导电粒子，也难以取得导通可靠性与绝缘可靠性的平衡，仍然有改善的余地。
[0017]本专利技术的一方面的目的在于提供一种即使在微小电路的连接中也能够兼顾优异的绝缘可靠性和导通可靠性的绝缘被覆导电粒子。另外，本专利技术的一方面的目的在于提供一种使用了上述绝缘被覆导电粒子的各向异性导电性粘接剂和连接结构体。
[0018]用于解决课题的方法
[0019]为了解决上述课题，本专利技术人等对上述绝缘电阻值降低的理由进行了研究。在专利文献1～5所记载的方法中，已知被覆于导电粒子表面的绝缘粒子的被覆性低，即使在每单位面积投入大于或等于2万个/mm2的导电粒子的情况下，绝缘电阻值也容易降低。在专利文献6中，为了弥补专利文献1～5的缺点，使第一绝缘粒子、和玻璃化转变温度(Tg)低于第一绝缘粒子的第二绝缘粒子附着于导电粒子的表面。由此，即使在每单位面积投入大于或等于7万个/mm2的导电粒子的情况下，也抑制了绝缘可靠性的降低。然而已知，在每单位面积投入大于或等于10万个/mm2的导电粒子的情况下，绝缘可靠性降低。在专利文献6中，第一绝缘粒子的平均粒径大于200nm且小于或等于500nm，第二绝缘粒子的平均粒径大于或等于50nm且小于或等于200nm。此处，第二绝缘粒子的Tg低至80～120℃，因此如果将含有该绝缘被覆导电粒子的各向异性导电性粘接剂加热加压，则会熔融而在树脂中扩散消失。因此可知，如果导电粒子的粒子浓度提高，则在第二绝缘粒子熔融而消失的部分，相邻的导电粒子的金属表面容易接触，因此绝缘可靠性降低。
[0020]本专利技术人等基于这样的见解而进一步进行了深入研究，结果本专利技术人等发现了使用如下的绝缘被覆导电粒子，该绝缘被覆导电粒子通过使具有大于或等于200nm且小于或等于500nm的平均粒径的第一绝缘粒子、和具有大于或等于30nm且小于或等于130nm的平均粒径且由二氧化硅组成的第二绝缘粒子附着于导电粒子的表面而形成。由此，在将含有该绝缘被覆导电粒子的各向异性导电性粘接剂加热加压时，由二氧化硅组成的第二绝缘粒子不熔融，防止相邻的导电粒子的金属表面接触。因此，发现了即使在每单位面积投入大于或等于10万个/mm2的导电粒子的情况下，也能够获得优异的绝缘可靠性。另外发现，由于第二绝缘粒子具有大于或等于30nm且小于或等于130nm的平均粒径，因此连接电阻不会受到该第二绝缘粒子的妨碍，即使在微小电路的连接中也能够获得优异的导通可靠性。
[0021]本专利技术的一形态所涉及的绝缘被覆导电粒子具备导电粒子和附着于导电粒子表面的多个绝缘粒子，导电粒子的平均粒径大于或等于1μm且小于或等于10μm，绝缘粒子包含具有大于或等于200nm且小于或等于500nm的平均粒径的第一绝缘粒子、和具有大于或等于30nm且小于或等于130nm的平均粒径且由二氧化硅组成的第二绝缘粒子。
[0022]第一绝缘粒子的玻璃化转变温度可以为大于或等于100℃且小于或等于200℃。由
此，根据将含有上述绝缘被覆导电粒子的各向异性导电性粘接剂加热加压时的温度不同，有时第一绝缘粒子不完全熔融。因此，第一绝缘粒子能够作为绝缘间隔物而充分发挥功能。
[0023]相对于导电粒子的总表面积，第一绝缘粒子和第二绝缘粒子对导电粒子的被覆率可以为35～80％。由此，能够获得导通可靠性和绝缘可靠性更优异的绝缘被覆导电粒子。
[0024]导电粒子可以在其表面具有突起。在使第二绝缘粒子附着于平滑面的导电粒子的情况下，即使第二绝缘粒子的平均粒径大于或等于30nm且小于或等于130nm，第二绝缘粒子的作为绝缘间隔物的功能也高，因此有绝缘可靠性优异但导通可靠性降低的倾向。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种绝缘被覆导电粒子，其具备：具有树脂粒子、附着于所述树脂粒子的非导电性无机粒子、以及覆盖所述树脂粒子和所述非导电性无机粒子的导电层的导电粒子；以及附着于所述导电粒子的表面的多个绝缘粒子，所述导电粒子的平均粒径大于或等于1μm且小于或等于10μm，所述绝缘粒子包含：由有机高分子化合物构成的第一绝缘粒子；以及具有比所述第一绝缘粒子的平均粒径小的平均粒径、且由二氧化硅组成的第二绝缘粒子，所述非导电性无机粒子的表面和所述第二绝缘粒子的表面这两者由疏水化处理剂被覆。2.根据权利要求1所述的绝缘被覆导电粒子，所述第一绝缘粒子的平均粒径为大于或等于200nm且小于或等于500nm，所述第二绝缘粒子的平均粒径为大于或等于30nm且小于或等于130nm。3.根据权利要求1或2所述的绝缘被覆导电粒子，所述第一绝缘粒子的玻璃化转变温度为大于或等于100℃且小于或等于200℃。4.根据权利要求1或2所述的绝缘被覆导电粒子，相对于所述导电粒子的总表面积，所述第一绝缘粒子和所述第二绝缘粒子对所述导电粒子的被覆率为大于或等于35％且小于或等于80％。5.根据权利要求1或2所述的绝缘被覆导电粒子，所述疏水化处理剂选自由硅氮烷系疏水化处理剂、硅氧烷系疏水化处理剂、硅烷系疏水化处理剂和钛酸酯系疏水化处理剂组成的组中。6.根据权利要求5所述的绝缘被覆导电粒子，所述疏水化处理剂选自由六甲基二硅氮烷、聚二甲基硅氧烷和N,N
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二甲基氨基三甲基硅烷组成的组中。7.根据权利要求1或2所述的绝缘被覆导电粒子，由甲醇滴定法获得的所述第二绝缘粒子的疏水化度大于或等于30％。8.根据权利要求1或2所述的绝缘被覆导电粒子，所述导电层具有含镍的第一层，所述第一层中镍的含量随...

【专利技术属性】
技术研发人员：中川昌之，赤井邦彦，江尻芳则，山崎将平，渡边靖，
申请(专利权)人：昭和电工材料株式会社，
类型：发明
国别省市：