[發明專利]導電粒子及其制造方法、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件

有效

• 申請號: 201911409469.X
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN112309604B
• 公開（公告）日: 2023-04-14
• 發明（設計）人: 金敬欽;鄭舜浩;裵倉完;金泰根;金鐘兌;樸俊奕;林永真;李枝原;崔阭秀;秋龍喆
• 申請（專利權）人: 德山金屬株式會社
• 主分類號: H01B1/02
• 分類號: H01B1/02;H01B1/22;H01B5/14;H01B13/00;H05K1/09
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金成哲;宋海花

本發明提供因為初始電氣接觸電阻及經過85℃/85％可靠性評估之后的電阻增加較少而適于維持電氣接觸的導電粒子及其制造方法、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件。所述導電粒子在如各向異性導電膜、各向異性導電漿料等各向異性導電材料中使用，導電粒子具有絕緣體核心及核心表面上的導電層。其特征在于：導電層中配備有凸起，凸起及導電層是由構成基底的第1元素以及從由P、B、Cu、Au、Ag、W、Mo、Pd、Co及Pt構成的組中選擇的至少一個以上第2元素或多個第2元素構成的合金，第2元素或多個第2元素中的至少一個元素在導電層的內側具有第1濃度而在鍍金側的外側具有第2濃度，第2濃度大于第1濃度。

技術領域

本發明涉及一種導電粒子、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件，尤其涉及一種包括在絕緣體核心的表面部形成有凸起且組成中的合金元素濃度向外廓一側進而向凸起一側逐漸增加的導電層，從而在作為導電材料的導電體使用時能夠輕易地穿透電極的氧化鍍層并將導電粒子的導電層變形最小化且高溫/高濕可靠性優秀的導電粒子、導電材料、接觸結構體、電氣及電子部件。

背景技術

導電粒子適用于通過與硬化劑、粘接劑、樹脂粘合劑混合而以分散的形態使用的各向異性導電材料中，例如各向異性導電膜(Anisotropic?conductive?film)、各向異性導電粘接劑(Anisotropic?conductive?adhesive)、各向異性導電漿料(Anisotropicconductive?paste)、各向異性導電油墨(Anisotropic?conductive?ink)、各向異性導電板(Anisotropic?conductive?sheet)等。

上述各向異性導電材料適用于FOG(Film?on?glass；柔性基板-玻璃基板)、COF(Chip?on?film；半導體芯片-柔性基板)、COG(Chip?on?glass；半導體芯片-玻璃基板)、FOB(Film?on?board；柔性基板-玻璃環氧樹脂基板)等。

上述各向異性導電材料在例如假定對半導體芯片以及柔性基板進行接合的情況下，能夠在將各向異性導電材料配置到柔性基板上方之后層疊半導體芯片并在加壓/加熱狀態下對各向異性導電材料進行硬化，從而形成導電粒子對基板的電極以及半導體芯片的電極進行電氣接觸的接觸結構體。

當在上述各向異性導電材料中使用導電粒子時，將與硬化劑、粘接劑、樹脂粘合劑等混合使用，當通過進行加壓/加熱而形成接觸結構體時，能夠借助于各向異性導電材料的硬化/粘接而維持上下電極之間的電氣接觸。

維持電極之間的電氣接觸時的電阻越低，在其電子設備的能源效率方面就越有利。此外，最近隨著電子設備的高性能化，越來越傾向于利用相同的電極加載更多的電流。因此，在利用導電粒子的電極之間的接合上，初始接觸電子較低以及如在85℃/85％可靠性評估等高溫/高濕評估之后的電阻增加較少比較有利。即，初始電阻以及可靠性評估之后的電阻較低，是與適用于各向異性導電材料的導電粒子性能相關的最重要的因素。

作為在電子設備中使用的電極，除了例如銦錫氧化物(ITO，Indium?Tin?Oxide)、銦鋅氧化物(IZO，Indium?Zinc?Oxide)等透明電極之外全部使用導電性優秀的金屬。所有金屬在暴露在空氣中時都會因為受到暴露時間以及暴露環境的影響而形成氧化鍍層，但是其氧化速度各有不同。此外，考慮到電子設備的性能以及制造方面的優勢，也有可能使用如Ti、Al等金屬。

因此，人們為了降低導電粒子的電極之間的接觸電阻而一直以來嘗試通過破壞金屬的氧化鍍層而降低接觸電阻。

為此，對于電極表面的氧化鍍層較弱的金屬電極，提出了通過在導電粒子的導電層外廓形成凸起而增加導電粒子與電極之間的接觸面積并借此穿透弱氧化層的方法(參閱日本專利第4674096B9號、日本專利第4593302B9號、日本專利第4860163B9號、日本專利第3083535B9號)。