[发明专利]绝缘包覆用粒子、绝缘包覆导电粒子、各向异性导电材料及连接结构体

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘包覆用粒子、绝缘包覆导电粒子、各向异性导电材料及连接结构体。

背景技术

已知通过用树脂包覆基材粒子表面的一部分，能够赋予基材粒子耐热性、耐磨耗性、绝缘性、导电性、斥水性、粘接性、分散性、光泽、着色等性能。这样包覆的粒子作为各种填充剂或改性剂而被用于膜、粘着剂、粘接剂、涂料等。

作为包覆粒子之一，已知有用绝缘性树脂包覆具有金属表面的导电粒子表面的绝缘包覆导电粒子。并且，在使绝缘包覆导电粒子分散在粘接剂中所制作的各向异性导电膜和各向异性导电粘接剂的情况下，由于通过用于包覆的绝缘树脂可以防止邻接的导电粒子间的导通，因此期待连接可靠性的提高。

作为这种绝缘包覆导电粒子，例如，在日本特开平7－105716号公报中公开了一种通过杂化而在导电粒子的表面上形成有绝缘层的绝缘包覆导电粒子。此外，例如，在日本特开2003－26813号公报中公开了一种使用粒径小于导电粒子并且电荷符号与导电粒子不同的绝缘包覆用粒子，来包覆导电粒子表面的绝缘包覆导电粒子。在使用绝缘包覆用粒子来包覆导电粒子表面时，主要使用聚合物粒子或二氧化硅粒子。

此外，在日本特开2005－203319号公报中公开了一种通过中空粒子进行了绝缘包覆的粒子。进一步，在日本特开2005－149764号公报中公开了一种通过核壳粒子进行了包覆的包覆导电粒子。

发明内容

在使用聚合物粒子作为绝缘包覆用粒子时，即使在粒子表面具有结合性官能团的情况下，也由于树脂混炼时粒子表面在溶剂中溶解，并且绝缘包覆用粒子容易从导电粒子表面上剥离，因此绝缘可靠性容易下降。此外，聚合物粒子由于耐热性低、热膨胀系数大，因此存在有连接可靠性差的倾向。

另一方面，在使用二氧化硅粒子作为绝缘包覆用粒子时，由于弹性高，难以产生变形，因此绝缘性良好。此外，二氧化硅粒子具有耐溶剂性高的特征。但是，在作为各向异性导电膜进行低压安装时，存在有导通性变低的倾向。可考虑使用有机硅粒子作为二氧化硅粒子的替代材料，但由于在粒径的单分散性方面存在问题，因此并未采用。

此外，日本特开2005－203319号公报的进行了绝缘包覆的粒子由于在粒子中残存气泡而容易引起导通阻碍，并且由于会吸收溶剂、其它与树脂配合的化合物，因此有时会引起固化阻碍。

此外，日本特开2005－149764号公报的包覆导电粒子中所用的绝缘包覆用粒子由于是聚合物粒子，因此和上述聚合物粒子同样，耐溶剂性低，并且在将包覆导电粒子作为各向异性导电膜进行安装时，存在有剥离并且绝缘性下降的倾向。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种在获得各向异性导电材料方面有用的绝缘包覆用粒子以及具备该粒子的绝缘包覆导电粒子，所述各向异性导电材料可以以高可靠性将对向配置的电路部件的电极彼此导电连接，并且可以确实防止应确保绝缘性的邻接电极间的导电。此外，本发明目的还在于提供一种含有上述绝缘包覆导电粒子的各向异性导电材料以及使用该材料将电路部件彼此连接而成的连接结构体。

作为用于解决上述问题的方法，本发明发现，作为包覆基材粒子的粒子，具备具有核粒子以及壳层的结构的绝缘包覆用粒子是有用的，其中核粒子含有有机高分子，壳层含有有机硅系化合物。

也就是说，本发明提供一种绝缘包覆用粒子，其为用于包覆表面包含具有导电性的金属的基材粒子而形成绝缘包覆导电粒子的绝缘包覆用粒子，其具备具有核粒子以及壳层的核壳结构，其中核粒子包含有机高分子，壳层包含具有选自由SiO_4/2单元、RSiO_3/2单元和R₂SiO_2/2单元所组成的组中的至少一种单元的有机硅系化合物。此处，R表示选自由碳数为1～4的烷基、碳数为6～24的芳香族基团、乙烯基以及γ－（甲基）丙烯酰氧基丙基所组成的组中的至少一种。在本说明书中，“有机硅系化合物”是包含硅酮和二氧化硅的名称。

该绝缘包覆用粒子可以用于导电粒子的表面包覆。据此，其在获得可以以高可靠性将对向配置的电路部件的电极彼此导电连接，并且可以确实防止应确保绝缘性的邻接电极间导电的各向异性导电材料方面是有用的。此外，通过形成二氧化硅膜或硅酮膜作为壳层，可以赋予耐溶剂性和耐热性。

在形成二氧化硅膜作为壳层时，由于在低压安装时壳层也会破裂，因此导通性良好。此外，由于对于与安装时进行压缩的方向不同的方向，在外观上显示出弹性，因此可以获得高绝缘性。进一步，二氧化硅由于能够进行表面处理，因此可以与后述的粘合剂树脂配合来改善粒子的分散性。