[发明专利]导电性微粒及含有导电性微粒的各向异性导电材料

说明书

技术领域

本发明涉及作为导电性金属层包括镍层的导电性微粒，特别是涉及镍层的柔性优良的导电性微粒。

背景技术

以往，在电子仪器的组装中，为了进行相向的多个电极或配线之间的电连接，采用通过各向异性导电材料的连接方式。各向异性导电材料为将导电性微粒混合到粘合剂树脂等中得到的材料，例如，有各向异性导电膏（ACP）、各向异性导电膜（ACF）、各向异性导电油墨、各向异性导电片等。此外，作为各向异性导电材料中使用的导电性微粒，使用金属粒子、或作为基材的树脂粒子的表面用导电性金属层包覆而成的微粒。

将这样的导电性微粒用于加压连接时，在使粒子压缩变形时，有时导电性金属层破裂或剥离，产生部分导电不良。因此，为了解决这样的问题，例如，专利文献1提出了一种导电性微粒，该导电性微粒包括：含有树脂的基材粒子、形成于基材粒子的表面的含有Ni等（但是，除去Ni-P合金。）的缓冲层、以及形成于缓冲层上的Au层，且所述缓冲层的结晶粒径为300nm以下。然而，专利文献1的导电性微粒中，以利用溅射法形成缓冲层为前提。此外，通过化学镀形成的Ni-P层、Ni-B层、Ni-P-B层中，即使结晶粒径为300nm以下，在压接时也产生剥离（参照专利文献1（表1））。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平11-39937号公报

发明内容

本发明的发明人对具有镍层的导电性微粒的压缩变形行为进行了研究，确认到在测定的压缩位移曲线中，在观测到因基材粒子的破坏而产生的破坏点之前，出现拐点。该拐点是因形成于基材粒子的表面的镍层本身的破坏或损伤而产生的，认为是含有镍层的导电性金属层独自显示的行为。

并且，镍层的韧性低的情况下，观测到该拐点的压缩位移（%）变小，存在连接电阻值变高的趋势。由于镍层通常较硬难以变形，易于蓄积应力，且为低韧性，结果在达到破坏时产生的裂纹有变大的趋势，此外，由于具有难以伴随基材粒子变形且易于从基材粒子剥离的趋势，因此，认为这是导致传导被断开的部分变多的原因。

本发明鉴于上述状况，目的在于提供一种提高了镍层的柔性的导电性金属层。

解决了上述课题的本发明的导电性微粒，为具有基材粒子和包覆该基材粒子表面的导电性金属层的导电性微粒，其特征在于，所述导电性金属层包括镍镀层，通过粉末X射线衍射法测定的镍在[111]方向的结晶粒径为3nm以下。优选所述导电性微粒在通过以2.23mN/秒的荷重负荷速度进行压缩的压缩试验而得到的压缩位移曲线中，在比基材粒子发生破坏的破坏点（Y）的压缩荷重值低的压缩荷重值下，确认到因所述镍层的破坏而产生的拐点（X），以所述破坏点（Y）的压缩变形率为L2、所述拐点（X）的压缩变形率为L1时，它们的比（L1/L2）为0.3以上。此外，优选所述L2为35%-70%。优选所述镍在[111]方向的结晶粒径为1.5nm以上。优选所述基材粒子的个数平均粒径为50μm以下，个数平均粒径为3μm以下的方式、个数平均粒径为8μm以上的方式也是本发明优选的方式。此外，优选所述基材粒子的10%K值为500N/mm²以上且为30000N/mm²以下。

本发明还包括以含有所述导电性微粒为特征的各向异性导电材料。

根据本发明，通过控制镍层中的结晶粒径，能够使镍层的柔性（延展性）提高。由此，即使在镍层发生了破坏的情况下，裂纹也变得微细，此外，由于易于跟随基材粒子的变形，能够抑制剥离。因而，本发明的导电性微粒能够实现更低的连接电阻值。进一步，由于仅通过控制结晶粒径，能够使镍层发生破坏的压缩变形率（L1）和基材粒子发生破坏的压缩变形率（L2）的差变小，因而能够采用具有各种硬度的基材粒子，粒子设计变得容易。

附图说明

[图1]表示本发明的导电性微粒的压缩位移曲线。

[图2]表示使本发明的导电性微粒的粒径及结晶粒径变化时电阻的变化。

具体实施方式

1.导电性微粒

1-1.导电性金属层