絕緣包覆用粒子、絕緣包覆導(dǎo)電粒子、各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，其中核粒子包含有機(jī)高分子，殼層包含具有選自由SiO4/2單元、RSiO3/2單元和R2SiO2/2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物。上述R表示選自由碳數(shù)為1～4的烷基、碳數(shù)為6～24的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及γ－（甲基）丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及絕緣包覆用粒子、絕緣包覆導(dǎo)電粒子、各向異性導(dǎo)電材料及連接結(jié)構(gòu)體。
技術(shù)介紹
已知通過用樹脂包覆基材粒子表面的一部分，能夠賦予基材粒子耐熱性、耐磨耗性、絕緣性、導(dǎo)電性、斥水性、粘接性、分散性、光澤、著色等性能。這樣包覆的粒子作為各種填充劑或改性劑而被用于膜、粘著劑、粘接劑、涂料等。作為包覆粒子之一，已知有用絕緣性樹脂包覆具有金屬表面的導(dǎo)電粒子表面的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。并且，在使絕緣包覆導(dǎo)電粒子分散在粘接劑中所制作的各向異性導(dǎo)電膜和各向異性導(dǎo)電粘接劑的情況下，由于通過用于包覆的絕緣樹脂可以防止鄰接的導(dǎo)電粒子間的導(dǎo)通，因此期待連接可靠性的提高。作為這種絕緣包覆導(dǎo)電粒子，例如，在日本特開平7 - 105716號公報中公開了一種通過雜化而在導(dǎo)電粒子的表面上形成有絕緣層的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。此外，例如，在日本特開2003 - 26813號公報中公開了一種使用粒徑小于導(dǎo)電粒子并且電荷符號與導(dǎo)電粒子不同的絕緣包覆用粒子，來包覆導(dǎo)電粒子表面的絕緣包覆導(dǎo)電粒子。在使用絕緣包覆用粒子來包覆導(dǎo)電粒子表面時，主要使用聚合物粒子或二氧化硅粒子。此外，在日本特開2005 - 203319號公報中公開了一種通過中空粒子進(jìn)行了絕緣包覆的粒子。進(jìn)一步，在日本特開2005 - 149764號公報中公開了一種通過核殼粒子進(jìn)行了包覆的包覆導(dǎo)電粒子。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在使用聚合物粒子作為絕緣包覆用粒子時，即使在粒子表面具有結(jié)合性官能團(tuán)的情況下，也由于樹脂混煉時粒子表面在溶劑中溶解，并且絕緣包覆用粒子容易從導(dǎo)電粒子表面上剝離，因此絕緣可靠性容易下降。此外，聚合物粒子由于耐熱性低、熱膨脹系數(shù)大，因此存在有連接可靠性差的傾向。另一方面，在使用二氧化硅粒子作為絕緣包覆用粒子時，由于彈性高，難以產(chǎn)生變形，因此絕緣性良好。此外，二氧化硅粒子具有耐溶劑性高的特征。但是，在作為各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行低壓安裝時，存在有導(dǎo)通性變低的傾向。可考慮使用有機(jī)硅粒子作為二氧化硅粒子的替代材料，但由于在粒徑的單分散性方面存在問題，因此并未采用。此外，日本特開2005 - 203319號公報的進(jìn)行了絕緣包覆的粒子由于在粒子中殘存氣泡而容易引起導(dǎo)通阻礙，并且由于會吸收溶劑、其它與樹脂配合的化合物，因此有時會引起固化阻礙。此外，日本特開 2005 - 149764號公報的包覆導(dǎo)電粒子中所用的絕緣包覆用粒子由于是聚合物粒子，因此和上述聚合物粒子同樣，耐溶劑性低，并且在將包覆導(dǎo)電粒子作為各向異性導(dǎo)電膜進(jìn)行安裝時，存在有剝離并且絕緣性下降的傾向。本專利技術(shù)鑒于上述情況，其目的在于提供一種在獲得各向異性導(dǎo)電材料方面有用的絕緣包覆用粒子以及具備該粒子的絕緣包覆導(dǎo)電粒子，所述各向異性導(dǎo)電材料可以以高可靠性將對向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以確實(shí)防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間的導(dǎo)電。此外，本專利技術(shù)目的還在于提供一種含有上述絕緣包覆導(dǎo)電粒子的各向異性導(dǎo)電材料以及使用該材料將電路部件彼此連接而成的連接結(jié)構(gòu)體。作為用于解決上述問題的方法，本專利技術(shù)發(fā)現(xiàn)，作為包覆基材粒子的粒子，具備具有核粒子以及殼層的結(jié)構(gòu)的絕緣包覆用粒子是有用的，其中核粒子含有有機(jī)高分子，殼層含有有機(jī)娃系化合物。也就是說，本專利技術(shù)提供一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，其中核粒子包含有機(jī)高分子，殼層包含具有選自由Si04/2單元、RSiO372單元和R2Si02/2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物。此處，R表示選自由碳數(shù)為I 4的烷基、碳數(shù)為6 24的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及Y -(甲基)丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。在本說明書中，“有機(jī)硅系化合物”是包含硅酮和二氧化硅的名稱。該絕緣包覆用粒子可以用于導(dǎo)電粒子的表面包覆。據(jù)此，其在獲得可以以高可靠性將對向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以確實(shí)防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間導(dǎo)電的各向異性導(dǎo)電材料方面是有用的。此外，通過形成二氧化硅膜或硅酮膜作為殼層，可以賦予耐溶劑性和耐熱性。在形成二氧化硅膜作為殼層時，由于在低壓安裝時殼層也會破裂，因此導(dǎo)通性良好。此外，由于對于與安裝時進(jìn)行壓縮的方向不同的方向，在外觀上顯示出彈性，因此可以獲得高絕緣性。進(jìn)一步，二氧化硅由于能夠進(jìn)行表面處理，因此可以與后述的粘合劑樹脂配合來改善粒子的分散性。在形成硅酮膜作為殼層時，由于絕緣包覆用粒子在低壓縮時也容易變形，因此導(dǎo)通性良好。此外，利用硅酮的特性，能夠提高絕緣包覆導(dǎo)電粒子在樹脂中的分散性，還能夠降低吸濕性。殼層優(yōu)選具有對基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)。通過使殼層具有結(jié)合性官能團(tuán)， 該絕緣包覆用粒子能夠與基材粒子均勻地形成共價鍵，并且殼層與基材粒子的密合性提聞。此處，當(dāng)上述“對基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)”為環(huán)氧基或縮水甘油基時，該絕緣包覆用粒子能夠容易地與提供氨基等的基材粒子形成共價鍵，因此優(yōu)選。此外，殼層優(yōu)選通過具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物進(jìn)行了處理。通過使用具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物對殼層進(jìn)行表面處理，可以提高對基材粒子的吸附容易性以及密合性。這種表面處理在殼層不具有表面官能團(tuán)時特別優(yōu)選。此外，殼層的厚度優(yōu)選為I 150nm。這時，使用由本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子進(jìn)行了包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子而連接的電路間的導(dǎo)通電阻更好。此外，本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子的殼層可以由僅具有Si04/2單元的有機(jī)硅系化合物構(gòu)成，殼層的厚度可以設(shè)為I 50nm。這時，可以發(fā)揮出核粒子的特性。此外，本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子優(yōu)選平均粒徑為Iym以下、并且粒徑的變化系數(shù) (C. V.)為10%以下。通過使平均粒徑為I μ m以下，在使用由本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子進(jìn)行了包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子所調(diào)制的各向異性導(dǎo)電材料的壓接時，可以兼具有導(dǎo)通性和絕緣性。此外，通過使導(dǎo)電粒子粒徑的變化系數(shù)(C. V.)為10%以下，能夠提高絕緣特性的再現(xiàn)性。此外，本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子的吸濕率優(yōu)選為5質(zhì)量％以下。由此，可以抑制因離子遷移等而導(dǎo)致的短路發(fā)生。此外，本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子的溶出銨離子濃度優(yōu)選為IOOppm以下。由此，可以抑制對使用由本專利技術(shù)的絕緣包覆用粒子包覆的絕緣包覆導(dǎo)電粒子所調(diào)制的各向異性導(dǎo)電材料產(chǎn)生固化阻礙。此外，殼層優(yōu)選通過以叔胺或磺酸化合物作為催化劑的反應(yīng)而形成。此外，核粒子的表面優(yōu)選具有氨基或羧基。由此，在形成殼層時，水解的硅醇通過形成氫鍵而容易在核粒子表面上形成殼層。此外，核粒子優(yōu)選具有雙離子性的官能團(tuán)。由此，可以防止平衡離子的溶出。本專利技術(shù)還提供一種絕緣包覆導(dǎo)電粒子，其具備上述絕緣包覆用粒子和通過絕緣包覆用粒子包覆了表面至少一部分的基材粒子。本專利技術(shù)還進(jìn)一步提供一種各向異性導(dǎo)電材料，其具備絕緣性的粘合劑樹脂和分散在絕緣性的粘合劑樹脂中的上述絕緣包覆導(dǎo)電粒子。根據(jù)這種絕緣包覆導(dǎo)電粒子或各向異性導(dǎo)電材料，可以以高可靠性將對向配置的電路部件的電極彼此導(dǎo)電連接，并且可以充分防止應(yīng)確保絕緣性的鄰接電極間的導(dǎo)電。本專利技術(shù)還提供一種連接結(jié)構(gòu)體，其具備對向配置的一對電路部件和連接部，所述連接部由上述各向異性導(dǎo)電材料的固化物形成，并且按照介于一對電路部件之間、將各電路部件所具有的電路電極彼此電連接的方式粘接該電路部件彼本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，所述核粒子包含有機(jī)高分子，所述殼層包含具有選自由SiO4/2單元、RSiO3/2單元和R2SiO2/2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物，這里，所述R表示選自由碳數(shù)為1～4的烷基、碳數(shù)為6～24的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及γ－（甲基）丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.06 JP 2011-194176;2012.09.03 JP 2012-19341.一種絕緣包覆用粒子，其為用于包覆表面包含具有導(dǎo)電性的金屬的基材粒子而形成絕緣包覆導(dǎo)電粒子的絕緣包覆用粒子，其具備具有核粒子以及殼層的核殼結(jié)構(gòu)，所述核粒子包含有機(jī)高分子，所述殼層包含具有選自由Si04/2單元、RSiOv2單元和R2SiO2iZ2單元所組成的組中的至少一種單元的有機(jī)硅系化合物，這里，所述R表示選自由碳數(shù)為I 4的烷基、碳數(shù)為6 24 的芳香族基團(tuán)、乙烯基以及Y —(甲基)丙烯酰氧基丙基所組成的組中的至少一種。2.如權(quán)利要求1所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層具備對所述基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)。3.如權(quán)利要求2所述的絕緣包覆用粒子，其中，對所述基材粒子具有結(jié)合性的官能團(tuán)為環(huán)氧基或縮水甘油基。4.如權(quán)利要求1 3中任一項所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層通過具有環(huán)氧基或縮水甘油基的有機(jī)硅低聚物進(jìn)行了處理。5.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層的厚度為I 150nmo6.如權(quán)利要求1 4中任一項所述的絕緣包覆用粒子，其中，所述殼層由僅具有Si04/...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：渡邊優(yōu)，高井健次，永原憂子，
申請(專利權(quán))人：日立化成工業(yè)株式會社，
類型：發(fā)明
國別省市：