[发明专利]高级的电连接用各向异性绝缘导电球、其制备方法和使用其的产品

说明书

技术领域

本发明涉及电连接用各向异性绝缘导电球、其制造方法和使用其的产品。更具体地说，本发明涉及以下的电连接用各向异性绝缘导电球：因所述导电球的表面涂覆有绝缘树脂和具有防水性的树脂，其表现出优良的导通(alive)特性和绝缘特性，使涂覆有热塑性树脂或热固性树脂的常规的电连接用各向异性导电球的缺点得以改善。本发明也涉及制造上述导电球的方法以及使用上述导电球的产品。

因为电子零件如半导体、基片等的小型化和越来越薄，电路和接线端子已变得越来越密集、精细。为了连接如此微小的电路，各向异性电连接方法已被频繁使用。在各向异性电连接中，将膜状或糊状的各向异性电连接材料(其中将微小的导电性颗粒分散在绝缘粘合剂中)插入到接线端子之间的间隙中，然后加热加压以使其导通并粘附。

近来，由于作为各向异性电连接的对象的接线端子的图案变得越来越复杂，已担心在各向异性电连接过程中邻近端子间会发生短路。因此，表面涂覆有薄的热塑性树脂层或热固性树脂层的所谓的绝缘导电球，已被用作各向异性电连接用导电球。

然而，至今已开发并使用的绝缘导电球有很多问题。例如，如果将热塑性树脂用作绝缘涂层的材料，则其在制造各向异性导电材料的过程中会被溶剂破坏，因此无法表现出作为其使用目的的绝缘能力。而如果涂层是由热固性树脂形成的，则由于不易控制交联密度而导致交联密度过低时将存在和热塑性树脂一样的问题，而如果交联密度过高，则在各向异性连接过程中涂层不能被剥离，电极将无法导通。

此外，至于涂覆过程，已有涂覆绝缘材料的常规方法，包括溶液浸渍法、界面聚合法、就地聚合法、喷雾干燥法、真空蒸发法、物理或机械混合化法等。但是，一直难以获得具有均匀和足够的厚度的绝缘涂层。

而且，对于涂覆有热塑性树脂的导电球而言，会有热塑性树脂膜被用于制造电连接用各向异性材料的溶剂剥离的问题，可以使用的溶剂受限，混合组成也受限。并且溶剂的使用对环境和人体的负面影响不容忽视。

还有，作为各向异性电连接过程中的加热和加压导致膜层的软化以及易流动的结果，相邻端子间出现的短路问题也不容忽视。此外，近来，含有大量小型球的电连接用各向异性材料已被用于可靠地连接微型电路，其中随着电连接用各向异性材料中的导电球的混合比例的增加，热塑性树脂的比例也增加。结果，出现了这样的问题：电连接用各向异性材料的耐热性降低，且不能适当地保持绝缘特性(该特性为，只要导电球间的绝缘状态得以维持，图案间的绝缘状态就可以得到维持)，这是因为，如果连接端子间的间距变窄，那么导电球将容易因为导电球表面上的热塑性树脂的软化而凝集。

同时，对于涂覆有热固性树脂的导电球而言，尽管没有使用涂覆有热塑性树脂的导电球时所产生的问题，但因为必须将导电球在高压下加压以便在各向异性电连接过程中破坏导电球的绝缘膜，所以存在作为连接对象的电极端子被破坏的问题，此外，因为没有彻底除去薄的膜片，使得不能可靠地实现电极导通，这是不利的。

不过，最近，据索尼化学品公司(Sony Chemical Company)报道，为了解决上述问题，他们通过在气相中将具有合适交联度的交联聚合物微粒粘附于导电性微粒从而制造了绝缘的导电性微粒。然而，由制造方法看来，均匀涂覆已不可能，并且聚合物涂层没有发生交联，所以难以获得令人满意的金属层和绝缘树脂层之间的粘附力。并且，存在涂覆后精制的问题，因为由制造方法看来产生凝集的球是不可避免的。

更进一步，对于制造电连接用各向异性材料所用的粘合剂而言，存在长期可靠性的问题，例如，因为已知在高温高湿度条件下有大量的湿气吸收，导通电阻(alive resistance)将增强而绝缘电阻将降低。

发明内容

技术问题

因此，在本发明中，已发现，溶解在水中的具有核-壳结构的乳液或悬浮状态的聚合物树脂或水分散性聚合物树脂显示出优异的绝缘特性，能够作为涂覆导电球的绝缘树脂解决上述问题，能够通过再将具有防水性的树脂涂覆在如上所述的绝缘导电球的外壳上来提高绝缘特性，还能够解决当其暴露于高温高湿度条件下所产生的可靠性问题。

因此，本发明的一个目的是提供电连接用各向异性绝缘导电球，尽管表面涂覆有绝缘树脂和具有防水性的树脂，其仍具有改进的导通和绝缘特性，这些性质对于涂覆有热塑性树脂或热固性树脂的常规电连接用各向异性导电球来说很难获得。

本发明的另一个目的是提供上述电连接用各向异性绝缘导电球的制造方法。

本发明的再一个目的是提供用上述电连接用各向异性绝缘导电球制得的电连接用各向异性材料。