[发明专利]导电性粒子、各向异性导电材料及连接结构体

说明书

技术领域

本发明涉及一种例如可以用于电极间连接的导电性粒子，更详细而言，涉及一种具有基体材料粒子和设置在该基体材料粒子的表面上的导电层的导电性粒子。另外，本发明还涉及一种使用了上述导电性粒子的各向异性导电材料及连接结构体。

背景技术

各向异性导电糊剂及各向异性导电膜等各向异性导电材料巳是众所周知的。就该各向异性导电材料而言，在粘合剂树脂中分散有导电性粒子。

上述各向异性导电材料可用于IC芯片和挠性印刷电路基板的连接及具有IC芯片和ITO电极的电路基板的连接等。例如在IC芯片的电极和电路基板的电极之间配置各向异性导电材料之后，通过进行加热及加压，可以电连接这些电极。

作为用于上述各向异性导电材料的导电性粒子的一个例子，在下述的专利文献1中公开有一种具备树脂粒子和设置在该树脂粒子的表面上的铜层的导电性粒子。在专利文献1中，这样的导电性粒子在具体的实施例中未被公开，但记载有在对向的电路的连接中可得到良好的电连接。

如专利文献1中记载的实施例中多使用的那样，目前，具有镍层的导电性粒子成为主流。然而，镍本身存在电阻高、难以降低连接电阻这样的问题。与此相对，由于铜的电阻小，因此，从降低连接电阻这样的观点考虑，应用铜作为导电性粒子的导电层时，是有利的。但是，铜与镍等相比，具有柔软的性质。因此，由铜形成的导电层过于柔软，对导电性粒子赋予较大的力时，在导电层中容易产生裂纹。例如在将现有的导电性粒子用于电极间的连接来得到连接结构体的情况下，有时在导电层中产生较大的裂纹。因此，有时无法将电极间可靠地连接。

另外，作为具有含铜的导电层的导电性粒子，在下述的专利文献2中公开有一种具有锡-银-铜的三元体系的合金被膜的导电性粒子。在专利文献2的实施例中，为了得到导电性粒子，在铜金属粒子的表面形成镀锡被膜，接着，形成镀银被膜，通过加热至240℃以上来引起金属热扩散，形成锡-银-铜的三元体系合金被膜。

在上述专利文献2中记载有：对于锡-银-铜的三元体系的合金被膜中的组成的含量比例而言，锡为80～99.8重量%、银为0.1～10重量%、铜为0.1～10重量%。具体而言，在上述专利文献2的全部的实施例中，形成有锡为96.5重量%、银为3重量%、铜为0.5重量%的合金被膜。该导电性粒子由于较少地含有银和铜且较多地含有锡，因此，锡-银-铜的三元体系的合金被膜的熔点变得较低。包含具有熔点低的导电层的导电性粒子的各向异性导电材料，在用于形成连接结构体的加热压接时，有时因热引起导电层的流动，发生过量地流出，因此，与电极相连接的导电层的厚度进一步变得过薄，因此，有时产生连接不良。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-323813号公报

专利文献2：WO2006/080289A1

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，提供一种导电性粒子以及使用了该导电性粒子的各向异性导电材料及连接结构体，所述导电性粒子即使对其赋予较大的力，在导电层中也不易产生大的裂纹。

另外，本发明的限定性的目的在于，提供一种导电性粒子以及使用了该导电性粒子的各向异性导电材料及连接结构体，所述导电性粒子的铜-锡层的熔点高，可以抑制在用于形成连接结构体的加热压接时，铜-锡层的过度的热变形及流出。

用于解决课题的手段

根据本发明的较宽的方面，可提供一种导电性粒子，其具备基体材料粒子和设置在该基体材料粒子的表面上的含有铜和锡的铜-锡层，该铜-锡层含有铜和锡的合金，该铜-锡层整体中铜的含量为超过20重量%且75重量%以下，并且锡的含量为25重量%以上且低于80重量%。

在本发明的导电性粒子的某一特定的方面，所述铜-锡层的熔点为550℃以上。

在本发明的导电性粒子的某一特定的方面，所述铜-锡层整体中的铜的含量为40重量%以上且60重量%以下，并且锡的含量为40重量%以上且60重量%以下。

在本发明的导电性粒子的某一特定的方面，该导电性粒子在表面具有突起。

在本发明的导电性粒子的其它的特定的方面，具备在所述铜-锡层的表面上所配置的绝缘性物质。

在本发明的导电性粒子的又一特定的方面，所述绝缘性物质为绝缘性粒子。

本发明的各向异性导电材料含有根据本发明构成的导电性粒子和粘合剂树脂。