基材粒子、导电性粒子、导电材料和连接结构体的制作方法

本发明涉及包含聚有机硅氧烷的基材粒子。此外，本发明涉及使用了所述基材粒子的导电性粒子、导电材料和连接结构体。

背景技术：

1、各向异性导电糊及各向异性导电膜等各向异性导电材料广为人知。所述各向异性导电材料中，在粘合剂树脂中分散有导电性粒子。

2、所述各向异性导电材料用于将柔性印刷基板(fpc)、玻璃基板、玻璃环氧基板和半导体芯片等各种连接对象部件的电极间电连接，得到连接结构体。此外，作为所述导电性粒子，有时使用具有基材粒子和配置于该基材粒子的表面上的导电层的导电性粒子。所述导电性粒子在安装时被压入连接对象部件的电极，在电极的表面形成凹部(压痕)，从而能够良好地将电极间电连接。

3、作为所述导电性粒子中使用的基材粒子的一个实例，下述专利文献1中公开了具有树脂粒子和形成于该树脂粒子的表面的至少一层导电性金属层的导电性微粒。该导电性微粒中，所述树脂粒子的数均粒径为8μm～50μm，所述树脂粒子的直径发生10％位移时的压缩弹性模量为100n/mm2～3000n/mm2。此外，该导电性微粒中，将所述树脂粒子压缩至直径位移10％时的恢复率(％)设为a、将所述树脂粒子压缩至直径位移20％时的恢复率(％)设为b时，a-b的值为35％以上。

4、下述专利文献2中公开了一种导电性粒子，其是在芯材粒子的表面形成导电层而成的导电性粒子，其中，所述导电性粒子的压缩硬度的最高值为24000n/mm2以上，并且压缩率小于5％时压缩硬度显示最高值，压缩率为20％以上且50％以下时的压缩硬度的平均值为5000n/mm2～18000n/mm2。在导电性粒子中，压缩率为20％以上且50％以下时的压缩硬度的最高值与压缩硬度的平均值的比为1.5以上且10以下。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2014-127464号公报

8、专利文献2：wo2021/095803a1

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、近年来，随着连接对象部件的柔软化，要求在连接结构体的制造时以更低压进行安装。

3、专利文献1中记载的使用了基材粒子的导电性粒子是柔软的，因此特别是在低压下安装的情况下，难以在电极的表面充分地形成凹部(压痕)，有时得到的连接结构体的初期的连接电阻变高、导通可靠性变低。

4、此外，专利文献2中记载的导电性粒子中，由于粒子整体为硬质，因此导电性粒子难以变形，特别是在低压下安装的情况下，导电性粒子与电极的接触面积变小，有时得到的连接结构体的初期的连接电阻变高、导通可靠性变低。

5、本发明的目的在于提供一种即使在低压下安装的情况下，也能够降低所得到的连接结构体的连接电阻，并且能够提高导通可靠性的基材粒子。此外，本发明的目的还在于提供使用了所述基材粒子的导电性粒子、导电材料和连接结构体。

6、解决技术问题的手段

7、根据本发明的广泛方面，提供一种基材粒子，其为包含聚有机硅氧烷的基材粒子，其中，所述聚有机硅氧烷中具有2交联结构的硅原子数相对于具有3交联结构的硅原子数的比为0.3以上且1.5以下，所述基材粒子在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量为10000n/mm2以上且30000n/mm2以下。

8、在本发明的基材粒子的某特定方面，所述基材粒子在20℃下压缩30％时的载荷值相对于在20℃下压缩10％时的载荷值的比为4.0以下，破坏应变为10％以上且40％以下。

9、在本发明的基材粒子的某特定方面，所述基材粒子在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量之差的绝对值相对于在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩30％时的压缩弹性模量之差的绝对值的比为1.0以上。

10、在本发明的基材粒子的某特定方面，所述基材粒子在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量之差的绝对值相对于在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩30％时的压缩弹性模量之差的绝对值的比为1.0以上且10.0以下。

11、在本发明的基材粒子的某特定方面，所述基材粒子在150℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量的比为0.40以上。

12、在本发明的基材粒子的某特定方面，所述基材粒子在20℃下压缩20％时的压缩恢复率为60％以上，所述基材粒子在150℃下压缩20％时的压缩恢复率与在20℃下压缩20％时的压缩恢复率的比为0.30以上且0.90以下。

13、在本发明的基材粒子的某特定方面，粒径为1.0μm以上且5.0μm以下。

14、本发明的基材粒子的某特定方面，所述聚有机硅氧烷的材料包含具有聚合性不饱和基团的第一烷氧基硅烷、及不具有聚合性不饱和基团的第二烷氧基硅烷。

15、在本发明的基材粒子的某特定方面，基材粒子具备核和配置在所述核的表面上的壳，所述基材粒子为核壳粒子。

16、在本发明的基材粒子的某特定方面，基材粒子在表面具有羧基，水相对于基材粒子的接触角为10°以上且90°以下。

17、在本发明的基材粒子的某特定方面，基材粒子用于在所述基材粒子的表面上形成导电层而得到具有所述导电层的导电性粒子。

18、根据本发明的广泛方面，提供一种导电性粒子，其具备所述的基材粒子和配置于所述基材粒子的表面上的导电层。

19、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述导电性粒子具备配置在所述导电层的外表面上的绝缘性物质。

20、在本发明的导电性粒子的某特定方面，所述导电性粒子在所述导电层的外表面具有突起。

21、根据本发明的广泛方面，提供一种导电材料，其包含导电性粒子和粘合剂树脂，所述导电性粒子具备所述的基材粒子和配置于所述基材粒子的表面上的导电层。

22、根据本发明的广泛方面，提供一种连接结构体，其具备：在表面具有第一电极的第一连接对象部件、在表面具有第二电极的第二连接对象部件、和将所述第一连接对象部件和所述第二连接对象部件进行了连接的连接部，所述连接部的材料包含导电性粒子，所述导电性粒子具备所述的基材粒子、和配置在所述基材粒子的表面上的导电层，所述第一电极和所述第二电极通过所述导电性粒子而实现了电连接。

23、发明效果

24、本发明的基材粒子是包含聚有机硅氧烷的基材粒子，其中，所述聚有机硅氧烷中具有2交联结构的硅原子数相对于具有3交联结构的硅原子数的比为0.3以上且1.5以下，所述基材粒子在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量为10000n/mm2以上且30000n/mm2以下。在本发明的基材粒子中，由于具备所述的构成，因此即使在低压下安装的情况下，也能够降低得到的连接结构体的连接电阻，并且能够提高导通可靠性。

技术特征：

1.一种基材粒子，其为包含聚有机硅氧烷的基材粒子，其中，

2.根据权利要求1所述的基材粒子，其在20℃下压缩30％时的载荷值与在20℃下压缩10％时的载荷值的比为4.0以下，

3.根据权利要求1或2所述的基材粒子，其在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量之差的绝对值相对于在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩30％时的压缩弹性模量之差的绝对值的比为1.0以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的基材粒子，其在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量之差的绝对值相对于在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩30％时的压缩弹性模量之差的绝对值的比为1.0以上且10.0以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的基材粒子，其在150℃下压缩20％时的压缩弹性模量与在20℃下压缩20％时的压缩弹性模量的比为0.40以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的基材粒子，其在20℃下压缩20％时的压缩恢复率为60％以上，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的基材粒子，其粒径为1.0μm以上且5.0μm以下。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的基材粒子，其中，

9.根据权利要求1～8中任一项所述的基材粒子，其具备核和配置在所述核的表面上的壳，

10.根据权利要求1～9中任一项所述的基材粒子，其中，

11.根据权利要求1～10中任一项所述的基材粒子，其中，

12.一种导电性粒子，其具备：

13.根据权利要求12所述的导电性粒子，其具备：

14.根据权利要求12或13所述的导电性粒子，其在所述导电层的外表面具有突起。

15.一种导电材料，其包含导电性粒子和粘合剂树脂，

16.一种连接结构体，其具备：

技术总结本发明提供一种即使在低压下安装的情况下也能够降低所得到的连接结构体的连接电阻，并且能够提高导通可靠性的基材粒子。本发明的基材粒子为包含聚有机硅氧烷的基材粒子，其中，所述聚有机硅氧烷中具有2交联结构的硅原子数相对于具有3交联结构的硅原子数的比为0.3以上且1.5以下，在20℃下压缩10％时的压缩弹性模量为10000N/mm<supgt;2</supgt;以上且30000N/mm<supgt;2</supgt;以下。技术研发人员：安倍大贵,杉本理,久永聪受保护的技术使用者：积水化学工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/8/1