[發明專利]導電粒子及其制造方法以及導電膠及其制造方法

有效

• 申請號: 201610371467.6
• 申請日: 2016-05-31
• 公開（公告）號: CN106128562B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 胡海峰;謝濤峰;曾亭;顏亮
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司;合肥鑫晟光電科技有限公司
• 主分類號: H01B5/14
• 分類號: H01B5/14;H01B1/12;H01B13/00;C09J9/02;C09J11/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所11247
• 代理人: 賀月嬌,李崢

技術領域

本發明的實施例一般地涉及電子封裝技術領域，特別涉及導電粒子及其制造方法以及包括導電粒子的導電膠及其制造方法。

背景技術

目前導電膠被廣泛應用于電子封裝領域。導電膠的組成主要包含導電粒子和絕緣膠材。導電粒子是導電膠中起到導通作用的關鍵成分。導電粒子的材質主要有兩種：金屬粉末、以及表面涂布金屬的高分子微球。

目前，在導電膠使用過程中由于擠壓強度問題會造成導電粒子的破裂，導致出現產品劃傷、功能不良等問題。當該導電膠為各向異性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film)時，還會導致失去各向異性導通功能的問題。為此，需要對導電粒子進行返修。然而，導電粒子返修成功率不是很高，這導致單位產品工時增加，影響產品良率，提高了單位產品成本。為了降低單位產品成本，進一步擴大導電膠的使用范圍，現有技術中存在對耐壓能力更高的導電粒子和導電膠的需求。

發明內容

本發明的實施例提供一種新型導電粒子及其制造方法以及包括所述導電粒子的導電膠及其制造方法，可以在提高導電粒子的耐壓強度的同時保持導電粒子的導電功能。此種新型導電粒子的結構可保證在更寬壓力范圍使用導電膠，使得導電膠的適用范圍更廣。并且，可以減少單位產品耗時，降低成本，并提高產能。

根據本發明實施例的第一方面，提供一種導電粒子，其包括：

核芯微球；

包覆所述核芯微球的導電高分子層；以及

包覆所述導電高分子層的3D石墨烯層和金屬層。

根據該方面，在導電粒子的核芯微球的表面包覆導電高分子層并且在導電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導電高分子層具有高導電性，可以在提高導電粒子的耐壓強度的同時保持導電粒子各向異性導電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導電膠，并且減少單位產品耗時，降低成本，并提高產能。

根據本發明的一個示例性實施例，所述3D石墨烯層包覆所述導電高分子層，所述金屬層包覆所述3D石墨烯層。根據該實施例，通過使核芯微球的表面被導電高分子層包覆，導電高分子層的表面被3D石墨烯層包覆，并且3D石墨烯層的表面被金屬層包覆，即，在核芯微球與金屬層之間增加導電高分子層和3D石墨烯層，可以在提高導電粒子的耐壓強度的同時保持導電粒子的導電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導電膠。

根據本發明的另一個示例性實施例，所述金屬層包覆所述導電高分子層，所述3D石墨烯層包覆所述金屬層。根據該實施例，通過使核芯微球的表面被導電高分子層包覆，導電高分子層的表面被金屬層包覆，并且金屬層的表面被3D石墨烯層包覆，可以在提高導電粒子的耐壓強度的同時保持導電粒子導電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導電膠。

根據本發明的示例性實施例，所述核芯微球為單分散性聚苯乙烯微球。根據該示例性實施例，由于聚苯乙烯具有輕質、粒徑可控的特點，由此制成的導電粒子和導電膠也具有輕質、粒徑可控的優點。并且，聚苯乙烯微球容易獲得，能夠降低產品成本。

根據本發明的示例性實施例，所述導電高分子層為聚苯胺層。根據該示例性實施例，由于聚苯胺具有高導電率且合成簡單，因此最終形成的導電粒子即使在高擠壓輕度下也能保持高的導電功能，并且可以降低生產成本。

根據本發明的示例性實施例，所述金屬層為金層。根據該示例性實施例，采用金作為金屬層的材料，即使金層厚度很小，也可以確保導電粒子的導電性能。

根據本發明的示例性實施例，所述核芯微球的平均直徑為0.1μm-10μm。根據該示例性實施例，利用落在此范圍內的平均直徑的核芯微球制造導電粒子以及導電膠，可以使所形成的導電粒子和導電膠的導電性更佳，并且可以避免核芯微球的團聚而使得導電高分子層完整地包覆核芯微球。

根據本發明實施例的第二方面，提供一種導電粒子的制造方法，包括：

用導電高分子層包覆核芯微球的表面，從而得到復合微球；以及

用3D石墨烯層和金屬層包覆所述復合微球的表面。

根據該方面，在導電粒子的核芯微球的表面包覆導電高分子層并且在導電高分子層的表面包覆3D石墨烯層和金屬層。由于3D石墨烯層具有極高耐壓性并且導電高分子層具有高導電性，可以在提高導電粒子的耐壓強度的同時保持導電粒子導電功能，從而保證在更寬壓力范圍使用導電膠，并且減少單位產品耗時，降低成本，并提高產能。

根據本發明的示例性實施例，所述用導電高分子層包覆核芯微球的表面包括以下步驟：

用表面活性劑處理所述核芯微球；以及