[发明专利]导电性粒子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及导电性粒子及其制造方法。

背景技术

随着近年来电子制品的快速高性能化（数字化），向致密化的电路供给更稳定的电力、并抑制耗电量成为商品设计的大课题。与此相伴，能够使装置中内部安装的多个电路基板上的电极彼此之间快速地导通的导电性连接材料变得不可缺少。

通常，为了提高操作性和防止由于导电粉的飞散而导致的电路的短路，具有上述那样的特性的导电性连接材料以使导电粉均匀地分散于粘合剂成分中而成的糊状或膜状的形态提供。

作为在导电性连接材料中含有的导电粉，通常使用通过将金属镀覆到具有适度的弹性模量的微细的塑料珠上而得到的导电粉（参照专利文献1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62－188184号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，为了得到上述导电粉，要求满足下述多个要件：需要所使用的塑料珠的粒度均匀化（分级）、使用由高价的金属（稀有金属等）构成的镀覆材料、需要进行镀覆废液处理等。

因此，本发明的目的在于提供，即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的导电性粒子及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明提供一种导电性粒子，其是至少由碳系导电材料和粘合剂树脂构成、且平均粒径为50μm以下的导电性粒子，在25℃下压缩导电性粒子的粒径至未加压时的40％时的压力为12MPa以下。本发明的导电性粒子可为下述导电性粒子：其至少由碳系导电材料和用于将碳系导电材料粘接的粘合剂树脂构成，且平均粒径为50μm以下，粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为1／99～70／30。另外，粘合剂树脂相对于碳系导电材料的质量比为1／99～70／30是指（粘合剂的质量／碳系导电材料的质量）之比为1／99～70／30。

这样的导电性粒子具有即使不进行金属镀覆其导电性也高、且能够通过简便的工艺制造的特征。

上述膜状的导电性连接材料按照使电路电极对置的方式被安装在形成有电路电极的部件间，通过对其进行加热、加压（有时也将以上步骤称为“实装”），从而分散于膜中的导电粉在使两电路电极能够导通的同时，两部件被粘接。此时，为了提高导电粉与电路电极的导电性，增加导电粉相对于电路电极的接触面积成为重要因素。

通常，导电粉与电路电极的接触面积的扩大是通过导电粉的变形而实现的。这里，接触面积是指电路电极与导电粉接触的界面的面积，当导电粉的变形过大时，导电粉彼此之间接触等，无法得到稳定的导电性。另一方面，对于使用了单独的金属粉、单独的石墨粉等作为导电粉的膜状导电性连接材料而言，由于导电粉的弹性模量大，即使进行实装作业，导电粉也难以变形，与电路电极的接触面积也难以扩大。还考虑通过提高膜状的导电性连接材料在实装时的压力来增加导电粉的变形，但在使用了单独的金属粉作为导电粉的情况下，电路基板和电路电极有破坏或变形的危险性，在使用单独的石墨粉作为导电粉的情况下，有由于单独的石墨粉的崩塌而导致的导通不良或短路的可能性，因此不优选。

本发明的导电性粒子解决了这样的问题点，其不需要对粒子设置金属镀覆层且廉价，同时当将含有该导电性粒子的导电性连接材料安装在电路上并进行加热、加压时，能够得到足够的与电路的接触面积，导电性优异。

粘合剂树脂优选含有非水溶性弹性树脂。非水溶性弹性树脂能够以乳液或乳胶粒子的形式提供，因此从导电性粒子的制造的容易性的角度出发是有利的。另外，弹性树脂是指通过动态粘弹性测定得到的弹性模量为10⁵～10⁹Pa（优选为10⁵～10⁸Pa）的树脂（动态弹性模量的测定频率例如为10Hz），弹性树脂优选在室温（25℃）下表示该弹性模量。

粘合剂树脂也可以进一步含有水溶性树脂。水溶性树脂可作为造粒助剂发挥功能，因此导电性粒子的制造变得更加容易，对变形的追随性优异，能够得到导电性更高的导电性粒子。

作为非水溶性弹性树脂，玻璃化转变温度（Tg）为－30℃～110℃的树脂是有用的。通过使Tg在这样的温度范围内，实装时对变形的追随变得容易，当配合到导电性连接材料中时，能够确保高的导电性。其中，Tg可如下测定：制成通过干燥溶剂而得到的自支撑膜，将裁剪成规定大小的试样用差示扫描量热计（DSC）在起始温度为－100℃、升温速度为10℃／分钟的条件下进行测定。