JP2000082332A - ビア充填用導電ペ―スト組成物 - Google Patents
ビア充填用導電ペ―スト組成物Info
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- JP2000082332A JP2000082332A JP16506499A JP16506499A JP2000082332A JP 2000082332 A JP2000082332 A JP 2000082332A JP 16506499 A JP16506499 A JP 16506499A JP 16506499 A JP16506499 A JP 16506499A JP 2000082332 A JP2000082332 A JP 2000082332A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気的接続信頼性が優れ、ビア充填用導電ペ
ースト組成物に必要とされる特性を備えた導電ペースト
組成物を提供すること。 【解決手段】 以下の成分Ａ〜Ｄの合計１００重量部に
対して５重量部以下の溶剤を含有し、粘度が１０００Ｐ
ａ・ｓ以下である。Ａ 平均粒径が１〜１０μｍの銅
粒子表面に銀が被覆され、銅粒子と被覆された銀の合計
量に対する銀の割合が０．５〜２０重量％である銀被覆
銅粒子が８６〜９５重量部であるものＢ エポキシ基
を２箇以上有する液状エポキシ樹脂が２〜８重量部であ
るものＣ レゾール型フェノール樹脂が２〜８重量部
であるものＤ エポキシ樹脂の硬化剤が０．５〜５重
量部であるもの
ースト組成物に必要とされる特性を備えた導電ペースト
組成物を提供すること。 【解決手段】 以下の成分Ａ〜Ｄの合計１００重量部に
対して５重量部以下の溶剤を含有し、粘度が１０００Ｐ
ａ・ｓ以下である。Ａ 平均粒径が１〜１０μｍの銅
粒子表面に銀が被覆され、銅粒子と被覆された銀の合計
量に対する銀の割合が０．５〜２０重量％である銀被覆
銅粒子が８６〜９５重量部であるものＢ エポキシ基
を２箇以上有する液状エポキシ樹脂が２〜８重量部であ
るものＣ レゾール型フェノール樹脂が２〜８重量部
であるものＤ エポキシ樹脂の硬化剤が０．５〜５重
量部であるもの
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
ビアホールに充填して層間を電気的に接続するための導
電ペースト組成物に関する。
ビアホールに充填して層間を電気的に接続するための導
電ペースト組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型化、軽量化および
薄型化に伴って、使用されるプリント配線板は高密度化
および高多層化が著しく進展している。
薄型化に伴って、使用されるプリント配線板は高密度化
および高多層化が著しく進展している。
【０００３】一方、従来使用されていた多層プリント配
線板は、図１に示すように、単一のプリント基板１を多
層に積層したものであり、この多層プリント配線板を貫
通することによって設けたスルーホール２にメッキする
ことで、層間の電気的接続をメッキスルーホールによっ
て形成するのが一般的であった。図１において、３はプ
リント配線を示す。このメッキスルーホールでは、多層
基板のスルーホールへのメッキと個々の層間のインナー
ビアホールとなる孔へのメッキをする必要がある。この
インナービアホールとは、例えば、図２に示すように、
多層基板を構成する単一のプリント基板４の基材５に設
けられた孔であり、本プリント基板４の場合、その両面
に配線パターンを構成する銅箔６が固着されている。
線板は、図１に示すように、単一のプリント基板１を多
層に積層したものであり、この多層プリント配線板を貫
通することによって設けたスルーホール２にメッキする
ことで、層間の電気的接続をメッキスルーホールによっ
て形成するのが一般的であった。図１において、３はプ
リント配線を示す。このメッキスルーホールでは、多層
基板のスルーホールへのメッキと個々の層間のインナー
ビアホールとなる孔へのメッキをする必要がある。この
インナービアホールとは、例えば、図２に示すように、
多層基板を構成する単一のプリント基板４の基材５に設
けられた孔であり、本プリント基板４の場合、その両面
に配線パターンを構成する銅箔６が固着されている。
【０００４】ところが、スルーホール２へのメッキもイ
ンナービアホール７へのメッキも、どちらもメッキとい
う湿式プロセスであるため製造工程が複雑となり、さら
に貫通孔を形成する場合は、プリント配線板の部品実装
にかなりの制約が加えられることなって、高密度の部品
実装はできなくなる。
ンナービアホール７へのメッキも、どちらもメッキとい
う湿式プロセスであるため製造工程が複雑となり、さら
に貫通孔を形成する場合は、プリント配線板の部品実装
にかなりの制約が加えられることなって、高密度の部品
実装はできなくなる。
【０００５】そこで、最近、層間の電気的接続を導電ペ
ーストで行うという方法が提案され、実用化されてい
る。この方法によると個々の層間および任意の位置で電
気的接続が可能となり、実装密度は飛躍的に向上する。
ーストで行うという方法が提案され、実用化されてい
る。この方法によると個々の層間および任意の位置で電
気的接続が可能となり、実装密度は飛躍的に向上する。
【０００６】従来のプリント配線板に用いられている導
電ペーストとしては、ジャンパー回路用の導電ペースト
やＥＭＩシールド用導電ペーストあるいはスルーホール
用の導電ペーストが知られている。しかしながら、これ
らの導電ペーストはビアの充填用としては用いられてい
なかった。というのは、これらの導電ペーストはビア充
填用として特別に設計されたものではなかったからであ
る。
電ペーストとしては、ジャンパー回路用の導電ペースト
やＥＭＩシールド用導電ペーストあるいはスルーホール
用の導電ペーストが知られている。しかしながら、これ
らの導電ペーストはビアの充填用としては用いられてい
なかった。というのは、これらの導電ペーストはビア充
填用として特別に設計されたものではなかったからであ
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】プリント配線板のビア
充填用導電ペースト組成物に必要とされる特性は、以下
の点である。 ビア接続抵抗を小さくするために金属粒子の接触確
率を上げること スクリーン印刷ができるような適正な粘度特性を有
すること 導電ペースト組成物と銅箔が強固に密着すること ビアに充填された導電ペースト中にボイドやクラッ
クが発生しないこと 近接したビア間でマイグレーションが起こりにくい
こと 導電ペースト組成物が適切な寿命を有すること 十分な信頼性があること（半田ショックテストやヒ
ートサイクルテストに耐えること） この種の先行技術として、特開平７−１７６８４６号公
報（以下「先行公報１」という）には、平均粒径が０．
５〜２０μｍで、その比表面積が０．１〜１．５ｍ2／
ｇの導体フィラー８０〜９２重量％、常温粘度１５Ｐａ
・ｓ以下で２箇以上のエポキシ基を含有するエポキシ樹
脂８〜２０重量％および硬化剤０．５〜５重量％を含有
するビアホール充填用導電ペースト組成物が開示されて
いる。しかしながら、この先行公報１には、使用する樹
脂成分としてエポキシ樹脂が開示されているものの、エ
ポキシ樹脂単独では、導体が酸化された場合の電気抵抗
の増大を抑えることができない。
充填用導電ペースト組成物に必要とされる特性は、以下
の点である。 ビア接続抵抗を小さくするために金属粒子の接触確
率を上げること スクリーン印刷ができるような適正な粘度特性を有
すること 導電ペースト組成物と銅箔が強固に密着すること ビアに充填された導電ペースト中にボイドやクラッ
クが発生しないこと 近接したビア間でマイグレーションが起こりにくい
こと 導電ペースト組成物が適切な寿命を有すること 十分な信頼性があること（半田ショックテストやヒ
ートサイクルテストに耐えること） この種の先行技術として、特開平７−１７６８４６号公
報（以下「先行公報１」という）には、平均粒径が０．
５〜２０μｍで、その比表面積が０．１〜１．５ｍ2／
ｇの導体フィラー８０〜９２重量％、常温粘度１５Ｐａ
・ｓ以下で２箇以上のエポキシ基を含有するエポキシ樹
脂８〜２０重量％および硬化剤０．５〜５重量％を含有
するビアホール充填用導電ペースト組成物が開示されて
いる。しかしながら、この先行公報１には、使用する樹
脂成分としてエポキシ樹脂が開示されているものの、エ
ポキシ樹脂単独では、導体が酸化された場合の電気抵抗
の増大を抑えることができない。
【０００８】一方、特開昭５６−８８９２号公報（以下
「先行公報２」という）には、プリント配線板用の導電
ペーストとして銅粉に銀をコーティングした複合金属粉
末を用いることが記載されている。しかしながら、先行
公報２に開示された発明は、半田付けする際に半田に銀
が移行するという現象を防止することを目的とするため
のものであり、銅粒子同士の電気的接続の信頼性の向上
を目的とするものではないので、エポキシ樹脂やレゾー
ル型フェノール樹脂をバインダーとして使用することは
記載されていない。
「先行公報２」という）には、プリント配線板用の導電
ペーストとして銅粉に銀をコーティングした複合金属粉
末を用いることが記載されている。しかしながら、先行
公報２に開示された発明は、半田付けする際に半田に銀
が移行するという現象を防止することを目的とするため
のものであり、銅粒子同士の電気的接続の信頼性の向上
を目的とするものではないので、エポキシ樹脂やレゾー
ル型フェノール樹脂をバインダーとして使用することは
記載されていない。
【０００９】ところで、導体として銅粒子を使用すれ
ば、貴金属である金、銀、パラジウムに対して経済的に
有利であり、銅はこれらの貴金属ほど需要の変動による
価格変化の影響を受けにくいというメリットがある。ま
た、ニッケル、錫、鉛に比べて銅は電気抵抗が低いとい
う特徴も有している。一方、銅は、金、銀、パラジウ
ム、ニッケル、錫、鉛に比べて酸化されやすいため、作
動信頼性が劣るという欠点がある。特に、高温高湿度の
雰囲気下では、ビア接続された銅ペーストは徐々に酸化
するため、電気抵抗が高くなり、著しい場合には、プリ
ント配線が断線することがある。
ば、貴金属である金、銀、パラジウムに対して経済的に
有利であり、銅はこれらの貴金属ほど需要の変動による
価格変化の影響を受けにくいというメリットがある。ま
た、ニッケル、錫、鉛に比べて銅は電気抵抗が低いとい
う特徴も有している。一方、銅は、金、銀、パラジウ
ム、ニッケル、錫、鉛に比べて酸化されやすいため、作
動信頼性が劣るという欠点がある。特に、高温高湿度の
雰囲気下では、ビア接続された銅ペーストは徐々に酸化
するため、電気抵抗が高くなり、著しい場合には、プリ
ント配線が断線することがある。
【００１０】このようにビア充填用導電ペースト組成物
として優れた特性を有するものは提供されていない。
として優れた特性を有するものは提供されていない。
【００１１】本発明は、このような現状に鑑みてなされ
たものであって、銅粒子を導体成分として使用した場合
に、銅粒子同士の電気的接続の信頼性を向上させるため
に、銅粒子および各配合成分の比率に関してビア充填用
導電ペーストとして適正な条件を得るために十分なる実
験と技術的検討を行った結果、成し得たものであり、そ
の目的は、電気的接続信頼性が優れ、上記したビア充填
用導電ペースト組成物に必要とされる特性を備えた導電
ペースト組成物を提供することにある。
たものであって、銅粒子を導体成分として使用した場合
に、銅粒子同士の電気的接続の信頼性を向上させるため
に、銅粒子および各配合成分の比率に関してビア充填用
導電ペーストとして適正な条件を得るために十分なる実
験と技術的検討を行った結果、成し得たものであり、そ
の目的は、電気的接続信頼性が優れ、上記したビア充填
用導電ペースト組成物に必要とされる特性を備えた導電
ペースト組成物を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプリント配線板のビアに充填するための導
電ペースト組成物は、以下の成分Ａ〜Ｄの合計１００重
量部に対して５重量部以下の溶剤を含有し、粘度が１０
００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴としている。 Ａ 平均粒径が１〜１０μｍの銅粒子表面に銀が被覆
され、、銅粒子と被覆された銀の合計量に対する銀の割
合が０．５〜２０重量％である銀被覆銅粒子が８６〜９
５重量部であるもの Ｂ エポキシ基を２箇以上有する液状エポキシ樹脂が
２〜８重量部であるもの Ｃ レゾール型フェノール樹脂が２〜８重量部である
もの Ｄ エポキシ樹脂の硬化剤が０．５〜５重量部である
もの 上記したように、銅粒子は、高温高湿度の雰囲気下で容
易に酸化される。そのため電気抵抗が高くなるという欠
点を有している。そこで、本発明は、低コストで比較的
電気抵抗が低いという銅粒子の特徴をできるだけ維持し
た上で、酸化されやすいという銅の欠点を補うために、
銅粒子の表面に銀を被覆することで、高温高湿度の雰囲
気下における銅の酸化を抑制し、また、銀を被覆してい
るにも関わらず部分的に銅粒子が表面に露出した場合に
は、レゾール型フェノール樹脂の還元力によって酸化さ
れた銅粒子を還元し、電気抵抗の増大を抑えることがで
きる。
に、本発明のプリント配線板のビアに充填するための導
電ペースト組成物は、以下の成分Ａ〜Ｄの合計１００重
量部に対して５重量部以下の溶剤を含有し、粘度が１０
００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴としている。 Ａ 平均粒径が１〜１０μｍの銅粒子表面に銀が被覆
され、、銅粒子と被覆された銀の合計量に対する銀の割
合が０．５〜２０重量％である銀被覆銅粒子が８６〜９
５重量部であるもの Ｂ エポキシ基を２箇以上有する液状エポキシ樹脂が
２〜８重量部であるもの Ｃ レゾール型フェノール樹脂が２〜８重量部である
もの Ｄ エポキシ樹脂の硬化剤が０．５〜５重量部である
もの 上記したように、銅粒子は、高温高湿度の雰囲気下で容
易に酸化される。そのため電気抵抗が高くなるという欠
点を有している。そこで、本発明は、低コストで比較的
電気抵抗が低いという銅粒子の特徴をできるだけ維持し
た上で、酸化されやすいという銅の欠点を補うために、
銅粒子の表面に銀を被覆することで、高温高湿度の雰囲
気下における銅の酸化を抑制し、また、銀を被覆してい
るにも関わらず部分的に銅粒子が表面に露出した場合に
は、レゾール型フェノール樹脂の還元力によって酸化さ
れた銅粒子を還元し、電気抵抗の増大を抑えることがで
きる。
【００１３】電気抵抗を低く保つためには、銅粒子とそ
の表面に被覆された銀の合計量に対する銀の割合が少な
くとも０．５重量％は必要であり、それよりも銀が少な
い場合は、銅粒子は酸化されやすくなって電気抵抗が増
大する。一方、銀の割合が２０重量％を超えると、銅粒
子の酸化は起こりにくくなるものの、銀の比率が増える
ために高価になり、また、銀のマイグレーションが起こ
りやすくなってビア間での電気的接続信頼性が低下して
しまう。そこで、銅粒子とその表面に被覆する銀との合
計量に対する銀の割合は、０．５〜２０重量％が好まし
く、２〜１５重量％がより好ましい。
の表面に被覆された銀の合計量に対する銀の割合が少な
くとも０．５重量％は必要であり、それよりも銀が少な
い場合は、銅粒子は酸化されやすくなって電気抵抗が増
大する。一方、銀の割合が２０重量％を超えると、銅粒
子の酸化は起こりにくくなるものの、銀の比率が増える
ために高価になり、また、銀のマイグレーションが起こ
りやすくなってビア間での電気的接続信頼性が低下して
しまう。そこで、銅粒子とその表面に被覆する銀との合
計量に対する銀の割合は、０．５〜２０重量％が好まし
く、２〜１５重量％がより好ましい。
【００１４】銀が被覆される銅粒子の粒径は、１〜１０
μｍが好ましい。というのは、スクリーン印刷に適する
粘度特性を与えるためである。銅粒子は、電解法、還元
法、あるいはアトマイズ法により製造されるものを使用
するのが好ましい。これらの方法で製造した銅粒子は上
記粒径範囲を満足し、また、比表面積が小さく、ほとん
ど球形に近い形状をしているからである。
μｍが好ましい。というのは、スクリーン印刷に適する
粘度特性を与えるためである。銅粒子は、電解法、還元
法、あるいはアトマイズ法により製造されるものを使用
するのが好ましい。これらの方法で製造した銅粒子は上
記粒径範囲を満足し、また、比表面積が小さく、ほとん
ど球形に近い形状をしているからである。
【００１５】また、銀を銅粒子の表面に被覆する方法と
しては、メッキ法によって銅の表面にできるだけ均一に
被覆する方法が好ましく、メッキむらがでて銅が露出す
ると、露出した銅部分から酸化が進行して電気抵抗が高
くなるので、メッキむらが出ないようにメッキするのが
好ましい。
しては、メッキ法によって銅の表面にできるだけ均一に
被覆する方法が好ましく、メッキむらがでて銅が露出す
ると、露出した銅部分から酸化が進行して電気抵抗が高
くなるので、メッキむらが出ないようにメッキするのが
好ましい。
【００１６】以上のような銀被覆銅粒子は、導体として
の機能を果たすために、８６〜９５重量部配合するのが
好ましい。
の機能を果たすために、８６〜９５重量部配合するのが
好ましい。
【００１７】エポキシ基を２個以上有する液状エポキシ
樹脂としては、代表的にはビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格のエポ
キシ樹脂、ダイマー酸をグリシジルエステル化したエポ
キシ樹脂等の液状エポキシ樹脂があるが、基本的にはこ
れらの樹脂を適宜配合して使用することができる。この
液状エポキシ樹脂は、電気絶縁性に優れているが、還元
機能はないため、以下に説明するレゾール型フェノール
樹脂と併用することで、レゾール型フェノール樹脂の欠
点を抑え、高還元性であるレゾール型フェノール樹脂の
特徴を活かすことができる。
樹脂としては、代表的にはビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、脂環式エポキ
シ樹脂、アミン型エポキシ樹脂、ナフタレン骨格のエポ
キシ樹脂、ダイマー酸をグリシジルエステル化したエポ
キシ樹脂等の液状エポキシ樹脂があるが、基本的にはこ
れらの樹脂を適宜配合して使用することができる。この
液状エポキシ樹脂は、電気絶縁性に優れているが、還元
機能はないため、以下に説明するレゾール型フェノール
樹脂と併用することで、レゾール型フェノール樹脂の欠
点を抑え、高還元性であるレゾール型フェノール樹脂の
特徴を活かすことができる。
【００１８】レゾール型フェノール樹脂は還元性に優れ
た樹脂であるが、レゾール型フェノール樹脂のみをバイ
ンダー樹脂とすると、樹脂自身が脆いため、ビア充填用
導電ペーストとして用いた際に、ヒートサイクルの影響
により電気的接続信頼性が低下する。また、レゾール型
フェノール樹脂は一般的に固形であるため、使用に際し
ては溶剤で溶解して用いねばならず、溶解に必要な溶剤
量が多くなるとビア充填用導電ペーストとしては適さな
くなる。従って、液状エポキシ樹脂とレゾール型フェノ
ール樹脂を混合した樹脂を用いるのが好ましく、その重
量混合割合は、液状エポキシ樹脂：レゾール型フェノー
ル樹脂＝１〜４：４〜１が好ましく、この比率は使用す
る液状エポキシ樹脂とレゾール型フェノール樹脂の種類
によって異なる。
た樹脂であるが、レゾール型フェノール樹脂のみをバイ
ンダー樹脂とすると、樹脂自身が脆いため、ビア充填用
導電ペーストとして用いた際に、ヒートサイクルの影響
により電気的接続信頼性が低下する。また、レゾール型
フェノール樹脂は一般的に固形であるため、使用に際し
ては溶剤で溶解して用いねばならず、溶解に必要な溶剤
量が多くなるとビア充填用導電ペーストとしては適さな
くなる。従って、液状エポキシ樹脂とレゾール型フェノ
ール樹脂を混合した樹脂を用いるのが好ましく、その重
量混合割合は、液状エポキシ樹脂：レゾール型フェノー
ル樹脂＝１〜４：４〜１が好ましく、この比率は使用す
る液状エポキシ樹脂とレゾール型フェノール樹脂の種類
によって異なる。
【００１９】硬化剤については、一般的な硬化剤を使用
することができる。ジシアンジアミド、カルボン酸ヒド
ラジド等のアミン系硬化剤、３−（３, ４−ジクロロフ
ェニル）−１, １−ジメチル尿素等の尿素系硬化剤、無
水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水ヘキサヒドロフ
タール酸、無水メチルナジック酸等の酸無水物系硬化
剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホン等の芳香族アミン系（アミンアダクト）硬化剤を
代表的に用いることができる。これらのうちで、特に組
成物の安定性及び作業性の観点より、固形状の潜在性硬
化剤が好ましい。ここで、固形状の潜在性硬化剤とは、
所定の反応温度に上昇させた後室温に冷却することによ
って、数種類のアミン成分とエポキシ樹脂とをある程度
反応させて樹脂を粒子化し、アミン等の活性基をポリマ
ーの三次元構造中に封じ込めた状態とし、樹脂の粒子表
面が一部反応した状態で反応は停止しており、室温では
長時間特性が変わることなく保存可能で、所定の温度以
上に加熱したときに樹脂粒子が溶融または溶解し、封じ
込められていた活性基が現れ、一斉に反応が開始し、速
やかに硬化する機能を有するものをいう。
することができる。ジシアンジアミド、カルボン酸ヒド
ラジド等のアミン系硬化剤、３−（３, ４−ジクロロフ
ェニル）−１, １−ジメチル尿素等の尿素系硬化剤、無
水フタル酸、無水ピロメリット酸、無水ヘキサヒドロフ
タール酸、無水メチルナジック酸等の酸無水物系硬化
剤、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルホン等の芳香族アミン系（アミンアダクト）硬化剤を
代表的に用いることができる。これらのうちで、特に組
成物の安定性及び作業性の観点より、固形状の潜在性硬
化剤が好ましい。ここで、固形状の潜在性硬化剤とは、
所定の反応温度に上昇させた後室温に冷却することによ
って、数種類のアミン成分とエポキシ樹脂とをある程度
反応させて樹脂を粒子化し、アミン等の活性基をポリマ
ーの三次元構造中に封じ込めた状態とし、樹脂の粒子表
面が一部反応した状態で反応は停止しており、室温では
長時間特性が変わることなく保存可能で、所定の温度以
上に加熱したときに樹脂粒子が溶融または溶解し、封じ
込められていた活性基が現れ、一斉に反応が開始し、速
やかに硬化する機能を有するものをいう。
【００２０】以上のような液状エポキシ樹脂とレゾール
型フェノール樹脂は、電気的接続信頼性を確保するため
には、それぞれ２〜８重量部配合することが好ましく、
所定の硬化機能を果たすためには、硬化剤は０．５〜５
重量部配合するのが好ましい。しかし、これら液状エポ
キシ樹脂とレゾール型フェノール樹脂と硬化剤からなる
有機バインダーの配合量が多すぎると電気抵抗が高くな
り、一方、その配合量が少なすぎるとペースト化できな
いので、これら有機バインダーの合計配合量は、５〜１
４重量部とするのが好ましい。
型フェノール樹脂は、電気的接続信頼性を確保するため
には、それぞれ２〜８重量部配合することが好ましく、
所定の硬化機能を果たすためには、硬化剤は０．５〜５
重量部配合するのが好ましい。しかし、これら液状エポ
キシ樹脂とレゾール型フェノール樹脂と硬化剤からなる
有機バインダーの配合量が多すぎると電気抵抗が高くな
り、一方、その配合量が少なすぎるとペースト化できな
いので、これら有機バインダーの合計配合量は、５〜１
４重量部とするのが好ましい。
【００２１】溶剤は、基本的に導電ペースト組成物の粘
度を調整するためのものである。しかし、あまり沸点が
低いと、ビア充填中に溶剤が乾燥して粘度が上昇し、印
刷できなくなるため、１５０℃以上の沸点のものが好ま
しい。例えば、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブア
セテート、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテ
ート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテ
ート、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテ
ート、２, ２, ４−トリメチルペンタンジオールモノイ
ソブチレート等を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。
度を調整するためのものである。しかし、あまり沸点が
低いと、ビア充填中に溶剤が乾燥して粘度が上昇し、印
刷できなくなるため、１５０℃以上の沸点のものが好ま
しい。例えば、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブア
セテート、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテ
ート、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテ
ート、エチルカルビトール、エチルカルビトールアセテ
ート、２, ２, ４−トリメチルペンタンジオールモノイ
ソブチレート等を挙げることができるが、これらに限定
されるものではない。
【００２２】溶剤量は、できるだけ少ない方が好まし
い。というのは、この導電ペースト祖成物はビアに充填
された後溶剤を乾燥して、両側より銅箔で挟み込まれて
熱硬化して層間接続されるため、溶剤量が多いと、乾燥
後の充填体積が小さくなって電気的接続がとれにくくな
ったり、もし溶剤が残留していると、銅箔で挟み込まれ
て熱硬化した際にビア内部にボイドが発生して電気的接
続不良となるからである。
い。というのは、この導電ペースト祖成物はビアに充填
された後溶剤を乾燥して、両側より銅箔で挟み込まれて
熱硬化して層間接続されるため、溶剤量が多いと、乾燥
後の充填体積が小さくなって電気的接続がとれにくくな
ったり、もし溶剤が残留していると、銅箔で挟み込まれ
て熱硬化した際にビア内部にボイドが発生して電気的接
続不良となるからである。
【００２３】しかしながら、一方で導電ペースト組成物
の印刷時の粘度は印刷性の観点より１０００Ｐａ・ｓ以
下にすることが必要であるため、溶剤の添加が必要な場
合がある。この場合でも、溶剤の添加量は、銀被覆銅粒
子と有機バインダー１００重量部に対して５重量部以下
にすることが好ましい。
の印刷時の粘度は印刷性の観点より１０００Ｐａ・ｓ以
下にすることが必要であるため、溶剤の添加が必要な場
合がある。この場合でも、溶剤の添加量は、銀被覆銅粒
子と有機バインダー１００重量部に対して５重量部以下
にすることが好ましい。
【００２４】もし、溶剤量が５重量部を超えると、乾燥
後の導電ペーストの体積収縮が大きくなって電気的接続
が不安定となってしまうからである。
後の導電ペーストの体積収縮が大きくなって電気的接続
が不安定となってしまうからである。
【００２５】
【発明の実施の形態】本発明の導電ペースト組成物を実
際に使用する場合の一例について説明する。すなわち、
プリント基板のプリプレグ（ガラスエポキシ、紙フェノ
ール、コンポジット、アラミドエポキシ等の材料より構
成される）にドリル、パンチング、レーザ等によって孔
を開け、その孔の中に本発明の導電ペースト組成物を充
填する。乾燥後、両面より銅箔をラミネートして加熱加
圧することで層間を接続し、後でエッチングにより回路
を形成することで基板を作成する。また、多層基板を作
るには、以上のようにして作製した基板の上に本発明の
導電ペースト組成物を充填したプリプレグを張り合わ
せ、その上に銅箔を重ねて加熱硬化せしめた後、エッチ
ングにより回路を形成して多層基板を作成することがで
きる。順次この工程を繰り返して行うことにより、希望
する多層構造の基板を作成することができる。
際に使用する場合の一例について説明する。すなわち、
プリント基板のプリプレグ（ガラスエポキシ、紙フェノ
ール、コンポジット、アラミドエポキシ等の材料より構
成される）にドリル、パンチング、レーザ等によって孔
を開け、その孔の中に本発明の導電ペースト組成物を充
填する。乾燥後、両面より銅箔をラミネートして加熱加
圧することで層間を接続し、後でエッチングにより回路
を形成することで基板を作成する。また、多層基板を作
るには、以上のようにして作製した基板の上に本発明の
導電ペースト組成物を充填したプリプレグを張り合わ
せ、その上に銅箔を重ねて加熱硬化せしめた後、エッチ
ングにより回路を形成して多層基板を作成することがで
きる。順次この工程を繰り返して行うことにより、希望
する多層構造の基板を作成することができる。
【００２６】以上に説明したように、本発明の導電ペー
スト組成物はプリプレグのビア中に充填して層間の電気
的接続をとることに利用することができる。
スト組成物はプリプレグのビア中に充填して層間の電気
的接続をとることに利用することができる。
【００２７】また、別の形態として、加熱硬化されて回
路が形成されたプリント配線板の層間電気的接続のため
のスルーホール充填用導電ペーストとして使用すること
もできる。
路が形成されたプリント配線板の層間電気的接続のため
のスルーホール充填用導電ペーストとして使用すること
もできる。
【００２８】
【実施例】以下に本発明のビア充填用導電ペースト組成
物について、具体的に説明する。表１に、用いた金属粉
末の詳細を示す。
物について、具体的に説明する。表１に、用いた金属粉
末の詳細を示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示す金属粉末と以下の表２に示す有
機バインダーと溶剤を、表２に示す割合（重量部）で配
合して、３本ロールミルで混練しペースト化した。
機バインダーと溶剤を、表２に示す割合（重量部）で配
合して、３本ロールミルで混練しペースト化した。
【００３１】エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡ型のエ
ピコート８２８（油化シェルエポキシ社製）とビスフェ
ノールＦ型のエピコート８０７（油化シェルエポキシ社
製）を３対７の重量比で混合したものを用いた。
ピコート８２８（油化シェルエポキシ社製）とビスフェ
ノールＦ型のエピコート８０７（油化シェルエポキシ社
製）を３対７の重量比で混合したものを用いた。
【００３２】レゾール型フェノール樹脂は、ＰＬ−２２
１１（昭和高分子社製）を用いた。
１１（昭和高分子社製）を用いた。
【００３３】硬化剤は、アミンアダクト型の硬化剤ＭＹ
−２４（味の素社製）を用いた。
−２４（味の素社製）を用いた。
【００３４】溶剤としては、ブチルカルビトールアセテ
ートを用いた。
ートを用いた。
【００３５】プリプレグとしては、コンポジットタイプ
のもの、すなわちエポキシ樹脂とアルミナ粉末を１２重
量％と８８重量％の割合で配合し、厚み２００μｍのシ
ート状に加工して、このシート状のものにパンチにより
直径２００μｍの孔を開けた。なお、このシートはプリ
プレグ状態であり、完全に硬化していないものである。
のもの、すなわちエポキシ樹脂とアルミナ粉末を１２重
量％と８８重量％の割合で配合し、厚み２００μｍのシ
ート状に加工して、このシート状のものにパンチにより
直径２００μｍの孔を開けた。なお、このシートはプリ
プレグ状態であり、完全に硬化していないものである。
【００３６】そして、表２記載のペーストを上記シート
の孔に充填し、１２０℃で５分間乾燥した後、シートの
両面より銅箔（厚み１８μｍ）を挟んで熱プレスを用い
て温度１８０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で６０分間加熱
加圧して両面に銅を張った板（両面銅張板）を作成し
た。
の孔に充填し、１２０℃で５分間乾燥した後、シートの
両面より銅箔（厚み１８μｍ）を挟んで熱プレスを用い
て温度１８０℃、圧力５０ｋｇ／ｃｍ2 で６０分間加熱
加圧して両面に銅を張った板（両面銅張板）を作成し
た。
【００３７】この両面銅張板に公知の方法でエッチング
し、電極パターンを形成した。表２にビア１孔当たりの
電気抵抗値を示す。また、この基板をＰＣＴ（プレッシ
ャークッカーテスト：１２１℃、１００時間）にかけ、
ビア１孔当たりの電気抵抗を測定し、初期の抵抗値から
の上昇率の変化を算出した（０％は抵抗値が変化しなか
ったことを示し、１００％は初期の抵抗値が２倍になっ
たことを示す）。
し、電極パターンを形成した。表２にビア１孔当たりの
電気抵抗値を示す。また、この基板をＰＣＴ（プレッシ
ャークッカーテスト：１２１℃、１００時間）にかけ、
ビア１孔当たりの電気抵抗を測定し、初期の抵抗値から
の上昇率の変化を算出した（０％は抵抗値が変化しなか
ったことを示し、１００％は初期の抵抗値が２倍になっ
たことを示す）。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２において、ビア抵抗値が３ｍΩ以下
で、且つＰＣＴ後の抵抗値変化率が１００％以下のもの
が良好なことを示す。
で、且つＰＣＴ後の抵抗値変化率が１００％以下のもの
が良好なことを示す。
【００４０】比較例１のように銀を全く被覆していない
銅粒子は、ビア抵抗値は低いものの、ＰＣＴ後の抵抗値
変化が非常に大きい。
銅粒子は、ビア抵抗値は低いものの、ＰＣＴ後の抵抗値
変化が非常に大きい。
【００４１】また、比較例２のように３０重量％の銀を
被覆した銅粒子を用いた場合には、ＰＣＴ後の抵抗値変
化は問題ないが、製造コストが上昇するので、経済的で
はない。
被覆した銅粒子を用いた場合には、ＰＣＴ後の抵抗値変
化は問題ないが、製造コストが上昇するので、経済的で
はない。
【００４２】また、比較例３は、有機バインダーが１５
重量部と多いので、ビア抵抗値が大きい。
重量部と多いので、ビア抵抗値が大きい。
【００４３】また、比較例４は、有機バインダーが３重
量部と少なすぎるので、溶剤を５重量部まで添加しても
ペースト化できなかった。
量部と少なすぎるので、溶剤を５重量部まで添加しても
ペースト化できなかった。
【００４４】また、比較例５、６は、銀被覆銅粒子と有
機バインダー１００重量部に対する溶剤の添加量が７重
量部と多いので、ビア抵抗値が高く、ＰＣＴ後の抵抗値
変化が１０００％以上になった。
機バインダー１００重量部に対する溶剤の添加量が７重
量部と多いので、ビア抵抗値が高く、ＰＣＴ後の抵抗値
変化が１０００％以上になった。
【００４５】また、比較例７のように、エポキシ樹脂を
単独で使用すると、ＰＣＴ後の抵抗値変化が大きくなっ
た。
単独で使用すると、ＰＣＴ後の抵抗値変化が大きくなっ
た。
【００４６】さらに、比較例８のようにレゾール型フェ
ノール樹脂を単独で使用すると、ペースト粘度が大きく
なりすぎてビアにペーストを充填することができなかっ
た。
ノール樹脂を単独で使用すると、ペースト粘度が大きく
なりすぎてビアにペーストを充填することができなかっ
た。
【００４７】そして、比較例９のように、溶剤量を８重
量部に増やしてペースト粘度を下げると、ビアにペース
トを充填することは可能となるもののビア抵抗値が高
く、ＰＣＴ後の抵抗値変化も著しく大きな値となった。
量部に増やしてペースト粘度を下げると、ビアにペース
トを充填することは可能となるもののビア抵抗値が高
く、ＰＣＴ後の抵抗値変化も著しく大きな値となった。
【００４８】これらの比較例に対して、実施例１〜１３
は、本発明の範囲内の配合の銀被覆銅粒子と有機バイン
ダーと溶剤からなるので、ビア抵抗値が低く、ＰＣＴ後
の抵抗値変化が小さく、良好な結果を示している。
は、本発明の範囲内の配合の銀被覆銅粒子と有機バイン
ダーと溶剤からなるので、ビア抵抗値が低く、ＰＣＴ後
の抵抗値変化が小さく、良好な結果を示している。
【００４９】
【発明の効果】本発明によれば、電気的接続信頼性に優
れ、ビア充填用導電ペースト組成物として必要な特性を
備えた導電ペースト組成物を提供することができる。
れ、ビア充填用導電ペースト組成物として必要な特性を
備えた導電ペースト組成物を提供することができる。
【図１】多層プリント配線板の斜視図である。
【図２】単一のプリント基板の断面図である。
１、４…単一のプリント基板 ２…スルーホール ３…プリント配線 ５…基材 ６…銅箔 ７…インナービアホール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｈ０５Ｋ 3/40 Ｋ
Claims (3)
- 【請求項１】 プリント配線板のビアに充填するための
導電ペースト組成物であって、以下の成分Ａ〜Ｄの合計
１００重量部に対して５重量部以下の溶剤を含有し、粘
度が１０００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とするビア
充填用導電ペースト組成物。 Ａ 平均粒径が１〜１０μｍの銅粒子表面に銀が被覆
され、銅粒子と被覆された銀の合計量に対する銀の割合
が０．５〜２０重量％である銀被覆銅粒子が８６〜９５
重量部であるもの Ｂ エポキシ基を２箇以上有する液状エポキシ樹脂が
２〜８重量部であるもの Ｃ レゾール型フェノール樹脂が２〜８重量部である
もの Ｄ エポキシ樹脂の硬化剤が０．５〜５重量部である
もの - 【請求項２】 銀被覆銅粒子が電解法、還元法またはア
トマイズ法により製造された銅粒子に銀が被覆されたも
のである請求項１記載のビア充填用導電ペースト組成
物。 - 【請求項３】 銀被覆銅粒子が銅粒子の表面にメッキ法
により銀を被覆したものである請求項１または２記載の
ビア充填用導電ペースト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16506499A JP4354047B2 (ja) | 1998-06-19 | 1999-06-11 | ビア充填用導電ペースト組成物 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-173047 | 1998-06-19 | ||
| JP17304798 | 1998-06-19 | ||
| JP16506499A JP4354047B2 (ja) | 1998-06-19 | 1999-06-11 | ビア充填用導電ペースト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000082332A true JP2000082332A (ja) | 2000-03-21 |
| JP4354047B2 JP4354047B2 (ja) | 2009-10-28 |
Family
ID=26489943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16506499A Expired - Fee Related JP4354047B2 (ja) | 1998-06-19 | 1999-06-11 | ビア充填用導電ペースト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4354047B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008166590A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 配線の製造方法とそれに用いる導電性インク |
| EP2530683A1 (en) * | 2010-01-25 | 2012-12-05 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrodes, and solar cell |
| JP2014047336A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子 |
| US9390829B2 (en) | 2010-01-25 | 2016-07-12 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
| JP2017195195A (ja) * | 2010-01-25 | 2017-10-26 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池 |
-
1999
- 1999-06-11 JP JP16506499A patent/JP4354047B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008166590A (ja) * | 2006-12-28 | 2008-07-17 | Japan Aviation Electronics Industry Ltd | 配線の製造方法とそれに用いる導電性インク |
| EP2530683A1 (en) * | 2010-01-25 | 2012-12-05 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrodes, and solar cell |
| EP2530683A4 (en) * | 2010-01-25 | 2013-11-06 | Hitachi Chemical Co Ltd | PASTE COMPOSITION FOR ELECTRODES AND SOLAR CELL THEREFOR |
| US9390829B2 (en) | 2010-01-25 | 2016-07-12 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Paste composition for electrode and photovoltaic cell |
| JP2017195195A (ja) * | 2010-01-25 | 2017-10-26 | 日立化成株式会社 | 電極用ペースト組成物及び太陽電池 |
| JP2014047336A (ja) * | 2012-09-04 | 2014-03-17 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 導電性接着剤組成物及びそれを用いた電子素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4354047B2 (ja) | 2009-10-28 |
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