JP2002203429A - Conductive paste and printed wiring board using it - Google Patents
Conductive paste and printed wiring board using itInfo
- Publication number
- JP2002203429A JP2002203429A JP2001337055A JP2001337055A JP2002203429A JP 2002203429 A JP2002203429 A JP 2002203429A JP 2001337055 A JP2001337055 A JP 2001337055A JP 2001337055 A JP2001337055 A JP 2001337055A JP 2002203429 A JP2002203429 A JP 2002203429A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductive paste
- complex
- metal
- wiring board
- printed wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
と電子部品の電気的接続や、プリント配線基板のビアホ
ールに用いられる導電性ペーストに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive paste used for electrical connection between a printed wiring board and electronic components and via holes in the printed wiring board.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近の環境問題への意識の高まりから、
エレクトロニクス実装の分野では、はんだの鉛規制が進
行しようとしている。そこで、鉛を用いない接合技術の
開発が急務となっている。2. Description of the Related Art Recently, awareness of environmental issues has increased,
In the field of electronics packaging, lead regulations for solder are about to advance. Therefore, there is an urgent need to develop a joining technology that does not use lead.
【0003】現行の共晶はんだ並の性能を有する鉛フリ
ーはんだがない現在、導電性ペーストへの期待が集まっ
ている。[0003] At present, there is no lead-free solder having the performance equivalent to that of the current eutectic solder.
【0004】従来の導電性ペーストは、一般的に、絶縁
性樹脂成分中に導電性粒子を分散させたものであり、電
極の接続後に樹脂を硬化させ、粒子同士の接触により、
接続部の導通を確保するものである。[0004] Conventional conductive pastes are generally obtained by dispersing conductive particles in an insulating resin component, and after the electrodes are connected, the resin is cured and the particles are brought into contact with each other.
This is to ensure conduction of the connecting portion.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
導電性ペーストは以下のような課題を有していた。However, the conventional conductive paste has the following problems.
【0006】第一に、金属表面に生成する絶縁性の自然
酸化膜が時間とともに成長し、それに伴い接続抵抗が上
昇する場合があった。First, there is a case where an insulating natural oxide film formed on a metal surface grows with time and the connection resistance increases accordingly.
【0007】第二に、表面に金属が露出した金属粒子を
用いていたため、接続後、高温または高湿度条件下に放
置した場合、隣接する電極間でマイグレーションが発生
し、絶縁不良となる場合があった。Second, since metal particles having a metal exposed on the surface are used, migration may occur between adjacent electrodes when left under high-temperature or high-humidity conditions after connection, resulting in poor insulation. there were.
【0008】そこで、本発明は、接続信頼性、絶縁信頼
性の高い導電性ペースト及びそれを用いたプリント配線
基板を提供することを目的とするものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a conductive paste having high connection reliability and insulation reliability and a printed wiring board using the same.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ペースト
は、金属粒子の表面が、自然酸化膜ではなく、その金属
の極めて薄い膜厚の錯体で被覆された導電性粒子と、絶
縁性樹脂を主成分とするバインダから構成されるもので
ある。According to the present invention, there is provided a conductive paste comprising conductive particles whose surface is not a natural oxide film but coated with a very thin complex of the metal, and an insulating resin. Is composed of a binder whose main component is.
【0010】また、本発明のプリント配線基板は、上述
の本発明の導電性ペーストを、ビアホール充填用の導体
ペーストとして用いて作製した配線基板である。A printed wiring board according to the present invention is a wiring board manufactured using the above-described conductive paste according to the present invention as a conductive paste for filling via holes.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings showing an embodiment.
【0012】本発明の導電性ペーストは、金属粒子表面
が同一金属の錯体で被覆されている。例えば錯体が単分
子状に整列している導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成分
とするバインダから構成されることを特徴とし、この錯
体は水に不溶であることが好ましい。In the conductive paste of the present invention, the surface of metal particles is coated with a complex of the same metal. For example, the complex is composed of conductive particles having a monomolecular arrangement and a binder containing an insulating resin as a main component, and the complex is preferably insoluble in water.
【0013】さらに、本発明のプリント配線基板は、本
発明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペース
トとして用いたものである。Further, the printed wiring board of the present invention uses the conductive paste of the present invention as a conductive paste for filling a via hole.
【0014】上記のように、本発明の導電性ペースト
は、金属粒子の表面が、自然酸化膜ではなく、この金属
の錯体で単分子状に被覆された導電性粒子と、絶縁性樹
脂を主成分とするバインダから構成される。図1に本発
明の導電性粒子の模式図を示す。金属粒子1の表面に存
在する錯体2の存在により、導電性粒子の金属表面に酸
素が進入できず、絶縁性の自然酸化膜の生成および成長
が阻害される。As described above, the conductive paste of the present invention mainly comprises conductive particles whose surface is not a natural oxide film but is monomolecularly coated with a complex of the metal and an insulating resin. It is composed of a binder as a component. FIG. 1 shows a schematic view of the conductive particles of the present invention. Due to the presence of the complex 2 present on the surface of the metal particle 1, oxygen cannot enter the metal surface of the conductive particle, and the formation and growth of an insulating natural oxide film are inhibited.
【0015】この錯体は、自然酸化膜と同様に絶縁性で
あるが、単分子状に金属表面に整列しているため極めて
薄く、また金属との密着性があまり良くない。したがっ
て、図2に示すように、本発明の導電性粒子同志が集合
した場合、金属粒子3同志の接触により接触部分4の錯
体のみが剥がれ落ち、粒子同士の電気的接続が確保でき
る。接触部分以外は錯体5が残存して耐酸化性が確保さ
れる。ここで、錯体が10nm未満の極めて薄い膜厚で
あれば、粒子同士の接触により導通が確保でき、接続抵
抗には影響を与えない。This complex is insulating like a natural oxide film, but is extremely thin because it is monomolecularly arranged on the metal surface, and has poor adhesion to metal. Therefore, as shown in FIG. 2, when the conductive particles of the present invention gather, only the complex of the contact portion 4 is peeled off by the contact of the metal particles 3, and the electrical connection between the particles can be secured. The complex 5 is left in areas other than the contact portion, so that oxidation resistance is secured. Here, if the complex has an extremely thin film thickness of less than 10 nm, conduction can be ensured by contact between particles, and the connection resistance is not affected.
【0016】また、この錯体が水に不溶である場合、実
装後、高温・高湿度条件下で放置しても、イオンを放出
せず、マイグレーションによる絶縁不良を起こさないた
め好ましい。It is also preferable that this complex is insoluble in water, because it does not release ions and does not cause insulation failure due to migration, even if it is left under high temperature and high humidity conditions after mounting.
【0017】次に、前述の導電性ペーストの製造方法
は、金属粒子を、キレート化剤と溶剤から構成される溶
液に浸漬し、溶剤を加熱除去して作製した導電性粒子
と、絶縁性樹脂を主成分とするバインダとを混錬するも
のである。このキレート化剤は、金属表面の自然酸化物
と化学反応を起こして、酸化物を溶解し、反応生成物と
して錯体を形成する性質を有する。そのため、キレート
化剤を溶解した溶液で金属粒子を処理することにより、
金属粒子上の自然酸化膜は除去され、代わりに錯体の膜
が生成する。この反応は単分子反応であるために、金属
粒子表面に単分子状に錯体の膜が整列する。このよう
に、本製造方法により、粒子表面に自然酸化膜のない導
電性粒子を含んだ導電性ペーストが得られるため、部品
実装後、接続抵抗の上昇が起こらない。また、導電性粒
子同志の接触部分の錯体は剥がれ落ちるために、良好な
接続信頼性が得られる。Next, in the above-mentioned method for producing a conductive paste, the metal particles are immersed in a solution comprising a chelating agent and a solvent, and the solvent is removed by heating. Is kneaded with a binder whose main component is. This chelating agent has a property of causing a chemical reaction with a native oxide on the metal surface to dissolve the oxide and form a complex as a reaction product. Therefore, by treating the metal particles with a solution in which a chelating agent is dissolved,
The native oxide film on the metal particles is removed and a complex film is formed instead. Since this reaction is a unimolecular reaction, the complex film is monomolecularly arranged on the surface of the metal particles. As described above, according to the present manufacturing method, a conductive paste containing conductive particles having no natural oxide film on the surface of the particles can be obtained, so that the connection resistance does not increase after components are mounted. Further, since the complex at the contact portion between the conductive particles peels off, good connection reliability can be obtained.
【0018】本実施の形態の製造方法に用いられるキレ
ート化剤としては、シュウ酸、コハク酸、アントラニル
酸、ガロイル没食子酸、キナルジン酸、キノリン−8−
カルボン酸、チオ尿素、ピロガロール、フェニルフルオ
ロン、4−クロロ−3−メチル−5−ニトロベンゼンス
ルホン酸、およびローダミンBのうちの少なくとも一種
が挙げられる。The chelating agent used in the production method of the present embodiment includes oxalic acid, succinic acid, anthranilic acid, galloyl gallic acid, quinaldic acid, quinoline-8-
Examples include at least one of carboxylic acid, thiourea, pyrogallol, phenylfluorone, 4-chloro-3-methyl-5-nitrobenzenesulfonic acid, and rhodamine B.
【0019】また、上述した製造方法において、キレー
ト化剤が昇華性を有する場合、キレート化剤の溶液に金
属粒子を浸漬後、100℃程度の加熱により、錯体を形
成せずに粒子上に残存していたキレート化剤を除去で
き、粒子表面の被覆膜の膜厚が減少するため、部品実装
後の接続抵抗がさらに低くなるので、前述の製造方法に
用いるキレート化剤としてより好ましい。そのようなキ
レート化剤としては、シュウ酸、アントラニル酸、およ
びキノリン−8−カルボン酸からなる群より選ばれる少
なくとも一種が挙げられる。この場合、金属粒子上に形
成される錯体は、用いたキレート化剤に応じてシュウ酸
の金属塩、アントラニル酸の金属塩、あるいはキノリン
−8−カルボン酸の金属塩となる。In the above-mentioned production method, when the chelating agent has sublimability, the metal particles are immersed in a solution of the chelating agent, and then heated at about 100 ° C. to form a complex without remaining on the particles. Since the chelating agent which has been used can be removed and the thickness of the coating film on the particle surface decreases, the connection resistance after component mounting becomes further lower. Therefore, it is more preferable as the chelating agent used in the above-mentioned manufacturing method. Examples of such a chelating agent include at least one selected from the group consisting of oxalic acid, anthranilic acid, and quinoline-8-carboxylic acid. In this case, the complex formed on the metal particles is a metal salt of oxalic acid, a metal salt of anthranilic acid, or a metal salt of quinoline-8-carboxylic acid, depending on the chelating agent used.
【0020】次に、本発明のプリント配線基板は、本発
明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペースト
として用いたものであり、従来よりも層間の接続信頼性
を大きく改善することができる。Next, in the printed wiring board of the present invention, the conductive paste of the present invention is used as a conductive paste for filling via holes, and the connection reliability between layers can be greatly improved as compared with the related art.
【0021】なお、上述の導電性ペーストの製造方法に
記載された以外の条件を用いると、導電性ペーストの性
能が低下する場合があるために、本発明として好ましく
ない。以下にその例を説明する。If conditions other than those described in the above-mentioned method for producing a conductive paste are used, the performance of the conductive paste may deteriorate, which is not preferable in the present invention. An example will be described below.
【0022】キレート化剤が金属酸化物を溶解する性質
を有さない場合、導電性粒子の表面には錯体の膜が形成
されず、自然酸化膜が残存し部品実装後の接続抵抗の上
昇の原因となることから、本発明の導電性ペーストの製
造方法として好ましくない。When the chelating agent does not have the property of dissolving the metal oxide, a complex film is not formed on the surface of the conductive particles, and a natural oxide film remains to increase the connection resistance after mounting the component. Therefore, it is not preferable as the method for producing the conductive paste of the present invention.
【0023】[0023]
【実施例】本発明の導電性ペーストについての実施例を
説明する。EXAMPLES Examples of the conductive paste of the present invention will be described.
【0024】銅粒子(平均粒径2μm)を、キレート化
剤5重量部を溶剤であるイソプロピルアルコール100
重量部に溶解した溶液に浸漬し、100℃で約30分間
乾燥させて導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子
1.8gを、エポキシ/アクリル系樹脂( ロックタイ
ト3016;日本ロックタイト製)0.2gと、三本ロ
ールを用いて混練して、導電性ペーストを作製した。Copper particles (average particle size 2 μm) were mixed with 5 parts by weight of a chelating agent and isopropyl alcohol 100 as a solvent.
It was immersed in a solution dissolved in parts by weight and dried at 100 ° C. for about 30 minutes to produce conductive particles. 1.8 g of the obtained conductive particles was kneaded with 0.2 g of an epoxy / acrylic resin (Loctite 3016; manufactured by Nippon Loctite) using a three-roll mill to prepare a conductive paste.
【0025】このようにして作製した導電性ペーストに
ついて、以下に述べる方法で接続信頼性試験(絶縁抵抗
試験および接続抵抗試験)を行った。 (絶縁抵抗試験)絶縁抵抗試験用基板の概念図を図3に
示す。ガラスエポキシ基材6上に銅櫛形パターン7(ピ
ッチ:1.0mm)が配置され、ガラスエポキシ基材6
とパターン7は、ランド部8(ランド数:16×26、
ピッチ:1.0mm、0.6φ)以外は、レジストで覆
われている。なお、ランド部8には金の無電解メッキを
施してある。A connection reliability test (insulation resistance test and connection resistance test) was performed on the conductive paste thus prepared by the method described below. (Insulation Resistance Test) FIG. 3 is a conceptual diagram of an insulation resistance test substrate. A copper comb pattern 7 (pitch: 1.0 mm) is arranged on a glass epoxy base material 6.
And the pattern 7 are formed in a land portion 8 (the number of lands: 16 × 26,
Except for (pitch: 1.0 mm, 0.6φ), it is covered with resist. The land 8 is electrolessly plated with gold.
【0026】ランド部8上に導電性ペーストをスクリー
ン印刷し、ペーストを硬化させるために150℃で30
分乾燥した後評価用基板とした。評価用基板を恒温恒湿
槽に入れ、基板が完全に恒温恒湿雰囲気になってから電
極9,10間に電圧を印加し、電極間の絶縁抵抗の経時
変化を測定した。A conductive paste is screen-printed on the land 8 and 30 ° C. at 150 ° C. to cure the paste.
After drying for a minute, it was used as a substrate for evaluation. The substrate for evaluation was placed in a thermo-hygrostat, and after the substrate was completely brought into a thermo-hygro-atmosphere, a voltage was applied between the electrodes 9 and 10 to measure the change over time in the insulation resistance between the electrodes.
【0027】試験条件は、温度:85℃、湿度:95%
RH、印加電圧:直流50V、試験時間:500時間と
した。The test conditions were as follows: temperature: 85 ° C., humidity: 95%
RH, applied voltage: DC 50 V, test time: 500 hours.
【0028】絶縁信頼性評価の判定基準を以下に示す。The criteria for the insulation reliability evaluation are shown below.
【0029】 ◎:絶縁抵抗値が常に1010Ω以上を保持 ○:絶縁抵抗値が109Ω以上1010Ω未満に低下 ×:絶縁抵抗値が109Ω未満に低下 (接続抵抗試験)接続抵抗試験方法を図4に示す。セラ
ミックス基材11上に銅電極12,13が配置されてお
り、12,13の表面には金の無電解メッキが施してあ
る。導電性ペースト14により、QFP(クォードフラ
ットパッケージ)15の足16、17を、それぞれ、1
2,13上に接着し、ペーストを硬化させるために、1
50℃で30分間乾燥させて試料とした。この試料を熱
衝撃試験器に入れ、熱衝撃条件下で、四端子法により1
2,13と16,17間の抵抗値の経時変化を測定し
た。A: Insulation resistance value is always maintained at 1010Ω or more ○: Insulation resistance value is reduced from 109Ω to less than 1010Ω ×: Insulation resistance value is reduced to less than 109Ω (Connection resistance test) The connection resistance test method is shown in FIG. . Copper electrodes 12 and 13 are arranged on a ceramic base material 11, and the surfaces of the copper electrodes 12 and 13 are electrolessly plated with gold. The conductive paste 14 causes the legs 16 and 17 of the QFP (quad flat package) 15 to
To glue on 2 and 13 and cure the paste, 1
The sample was dried at 50 ° C. for 30 minutes. This sample was placed in a thermal shock tester, and subjected to a four-terminal method under thermal shock conditions.
The change with time of the resistance value between 2, 13 and 16, 17 was measured.
【0030】試験条件は、−45〜125℃(各温度3
0分間保持)、1000サイクルとした。The test conditions were -45 to 125 ° C. (each temperature 3
0 minutes) and 1000 cycles.
【0031】接続信頼性評価の判定基準を以下に示す。The criteria for the evaluation of connection reliability are shown below.
【0032】 ◎:接続抵抗値が常に10mΩ未満を保持 ○:接続抵抗値が10mΩ以上20mΩ未満に上昇 ×:接続抵抗値が20mΩ以上に上昇 なお、本実施例では、金属粒子として銅を用いたが、
鉄、ニッケル、亜鉛、はんだ等、通常自然酸化膜を形成
する金属なら良いので、銅に限定されない。また、樹脂
成分としてエポキシ/アクリル系のロックタイト301
6(日本ロックタイト製)を用いたが、接着力が十分に
確保できる樹脂なら良いので、これに限定されない。:: Connection resistance value is always maintained at less than 10 mΩ ○: Connection resistance value is increased from 10 mΩ to less than 20 mΩ ×: Connection resistance value is increased to 20 mΩ or more In this embodiment, copper was used as metal particles. But,
Metals that normally form a natural oxide film, such as iron, nickel, zinc, and solder, may be used, and are not limited to copper. Also, epoxy / acrylic Loctite 301 is used as a resin component.
6 (manufactured by Nippon Loctite) was used, but the resin is not limited to this, as long as the resin can sufficiently secure the adhesive strength.
【0033】試験結果を(表1)にまとめて示す。The test results are summarized in (Table 1).
【0034】[0034]
【表1】 [Table 1]
【0035】表1の内容について、以下に詳しく述べ
る。The contents of Table 1 will be described in detail below.
【0036】(従来例1)従来の、導電性粒子として銀
を用いた導電性ペーストの場合、マイグレーションが発
生した。(Conventional Example 1) In the case of a conventional conductive paste using silver as the conductive particles, migration occurred.
【0037】(実施例1)キレート化剤として、酸化膜
を溶解するイミノジ酢酸を用いることにより作製された
導電性粒子は、従来例よりも優れた絶縁信頼性を示し
た。接続信頼性は従来例よりも少し劣るが、実用には十
分耐えうるレベルである。(Example 1) The conductive particles produced by using iminodiacetic acid, which dissolves an oxide film, as a chelating agent showed better insulation reliability than the conventional example. Although the connection reliability is slightly inferior to the conventional example, it is a level that can be sufficiently used in practical use.
【0038】(実施例2)キレート化剤として、酸化膜
を溶解し、かつ、水に不溶な錯体を生成するコハク酸を
用いることにより作製した導電性粒子は、接続信頼性は
従来例よりも少し劣るが、実用には十分耐えうるレベル
である。一方、絶縁信頼性は、実施例1の場合よりも優
れた結果が得られた。(Example 2) The conductive particles produced by using succinic acid, which dissolves an oxide film and forms a water-insoluble complex, as a chelating agent, have higher connection reliability than the conventional example. Although slightly inferior, it is a level that can withstand practical use. On the other hand, with respect to the insulation reliability, a result superior to the case of Example 1 was obtained.
【0039】(実施例3)キレート化剤として、酸化膜
を溶解し、水に不溶な錯体を生成し、かつ、昇華性を有
するアントラニル酸を用いることにより作製した導電性
粒子は、実施例1、2と同等の良好な絶縁信頼性を示し
た。また、接続信頼性は、従来例と同等となり、実施例
1、2の場合よりも優れた結果となった。(Example 3) The conductive particles produced by using anthranilic acid which dissolves an oxide film, produces a water-insoluble complex, and has a sublimation property as a chelating agent are described in Example 1. Insulation reliability as good as that of No. 2 was shown. In addition, the connection reliability was equivalent to that of the conventional example, and the results were superior to those of the first and second embodiments.
【0040】(比較例)キレート化剤として、酸化膜を
溶解しないアセチルアセトンを用いると、導電性粒子上
に自然酸化膜が残存し、その膜厚が時間とともに増加す
るために、接続信頼性の低下が起こった。COMPARATIVE EXAMPLE When acetylacetone, which does not dissolve an oxide film, is used as a chelating agent, a natural oxide film remains on the conductive particles, and the film thickness increases with time. Happened.
【0041】以上、実施例で述べたように、本発明の導
電性粒子およびその製造方法によって構成した導電性ペ
ーストを用いて部品の接続を行うと、金属粒子として金
属を用いるにも関わらず、絶縁信頼性及び接続信頼性に
優れた結果が得られた。これにより、低コストで高信頼
性の導電性ペーストを提供することができた。As described in the above examples, when parts are connected using the conductive particles of the present invention and the conductive paste formed by the method for producing the same, despite the fact that metal is used as metal particles, Excellent results in insulation reliability and connection reliability were obtained. As a result, a highly reliable conductive paste at low cost could be provided.
【0042】この中でも、実施例3が最も接続信頼性に
優れるために、本発明の導電性粒子として最も好まし
い。Of these, Example 3 is the most preferable as the conductive particles of the present invention because connection reliability is most excellent.
【0043】なお、上記実施例では、溶剤としてイソプ
ロピルアルコールを用いたが、これに限らず、キレート
化剤を溶解し且つ100℃程度の温度で蒸発する溶剤で
あれば、他の一価アルコール類、ケトン類、エステル類
等でも良い。具体的には、エチルアルコール、メチルア
ルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチ
ル、酢酸エチル等が挙げられる。In the above embodiment, isopropyl alcohol was used as a solvent. However, the present invention is not limited to this, and any other solvent that dissolves a chelating agent and evaporates at a temperature of about 100 ° C. may be used. , Ketones, esters and the like. Specific examples include ethyl alcohol, methyl alcohol, acetone, methyl ethyl ketone, butyl acetate, ethyl acetate and the like.
【0044】また、上記実施例では、加熱条件を100
℃30分としたが、溶剤が完全に蒸発する条件であれば
これに限定されないが、60℃よりも低いと溶剤が完全
に蒸発するのに長時間を要する。又、180℃よりも高
いと、導電性ペーストの樹脂や基板の樹脂の劣化を引き
起こす可能性がある。このため、加熱条件としては、6
0℃〜200℃で15分〜60分の条件が好ましい。In the above embodiment, the heating condition was set at 100
Although the temperature was set to 30 minutes, the temperature is not limited to this as long as the solvent completely evaporates. However, if the temperature is lower than 60 ° C., it takes a long time for the solvent to completely evaporate. If the temperature is higher than 180 ° C., the resin of the conductive paste and the resin of the substrate may be deteriorated. For this reason, the heating conditions are 6
A condition at 0 ° C. to 200 ° C. for 15 minutes to 60 minutes is preferable.
【0045】次に、本発明のプリント配線基板について
の実施例を説明する。 (実施例4)図5に、本発明の導電性ペーストをビアホ
ール充填用導体ペーストとして用いた多層プリント配線
基板の概念図を示す。Next, an embodiment of the printed wiring board of the present invention will be described. (Embodiment 4) FIG. 5 shows a conceptual diagram of a multilayer printed wiring board using the conductive paste of the present invention as a conductive paste for filling via holes.
【0046】多層プリント配線基板18は、絶縁基材層
である積層基材19、電極層である銅箔20、導体ペー
ストを硬化して作製したビアホール導体21とから構成
される。The multilayer printed wiring board 18 is composed of a laminated base material 19 as an insulating base material layer, a copper foil 20 as an electrode layer, and a via-hole conductor 21 produced by curing a conductive paste.
【0047】導体ペーストの作製方法を説明する。球状
の銅粒子(平均粒径2μm)0.8gを、アントラニル
酸5重量部をイソプロピルアルコール100重量部に溶
解した溶液に浸漬し、100℃で約30分間乾燥させて
導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子1.6g
を、エポキシ/アクリル系樹脂(ロックタイト302
6)0.4gと三本ロールで混錬して作製した。A method for producing the conductor paste will be described. 0.8 g of spherical copper particles (average particle size: 2 μm) were immersed in a solution of 5 parts by weight of anthranilic acid dissolved in 100 parts by weight of isopropyl alcohol, and dried at 100 ° C. for about 30 minutes to produce conductive particles. 1.6 g of the obtained conductive particles
With epoxy / acrylic resin (Loctite 302)
6) It was prepared by kneading 0.4 g with three rolls.
【0048】以上のようにして作製した多層プリント配
線基板のビアホール導体21の上部21aと下部21b
との間の抵抗値を、四端子法により測定し、基板の厚み
と穴径から求めた充填体積からビアホール導体の固有抵
抗値を計算した結果、1.5×10−5Ωcmとなっ
た。また、この多層プリント配線基板を−40℃〜12
5℃、各温度30分保持の条件下で1000h保持した
後のビアホール導体の固有抵抗値は1.6×10−5Ω
cmであり、接続抵抗値の上昇はほとんどなかった。
(従来例2) 実施例4に用いた導電性粒子の代わりに、キレート化処
理しない導電性粒子を用いた結果、8.0×10−5Ω
cmとの固有抵抗値が得られ、前述と同様に、−40℃
〜125℃で1000h保持した後は12.4×10−
5Ωcmまで上昇した。The upper portion 21a and the lower portion 21b of the via-hole conductor 21 of the multilayer printed wiring board manufactured as described above.
Was measured by a four-terminal method, and the specific resistance of the via-hole conductor was calculated from the filling volume obtained from the thickness and the hole diameter of the substrate. As a result, the resistance was 1.5 × 10 −5 Ωcm. In addition, the multilayer printed wiring board is used at -40 ° C to 12 ° C.
The intrinsic resistance value of the via-hole conductor after holding for 1000 hours under the conditions of 5 ° C. and each temperature of 30 minutes is 1.6 × 10 −5 Ω.
cm, and there was almost no increase in the connection resistance value.
(Conventional Example 2) As a result of using conductive particles without chelating treatment instead of the conductive particles used in Example 4, 8.0 × 10 −5 Ω was obtained.
cm and a resistivity of −40 ° C. as described above.
After holding at ~ 125 ° C for 1000h, 12.4 × 10
It rose to 5 Ωcm.
【0049】なお、上記実施例では、絶縁基材層を1
層、電極層を2層とするプリント配線基板を例に説明し
たが、絶縁基材層が2層以上、電極層が3層以上のプリ
ント配線基板に適用できることは言うまでもない。In the above embodiment, the insulating base material layer
Although the printed wiring board having two layers and electrode layers has been described as an example, it goes without saying that the present invention can be applied to a printed wiring board having two or more insulating base layers and three or more electrode layers.
【0050】また、上記実施例における絶縁基材層とし
て、繊維補強材と熱硬化性樹脂との複合材、あるいはア
ラミド不織布とエポキシ樹脂との複合材を用いた場合で
も、本発明の導電性ペーストを用いることにより、樹脂
の吸湿により生じる接続不良や絶縁不良を防止できる。Further, even when a composite material of a fiber reinforcing material and a thermosetting resin or a composite material of an aramid nonwoven fabric and an epoxy resin is used as the insulating base material layer in the above embodiment, the conductive paste of the present invention can be used. By using, it is possible to prevent poor connection and poor insulation caused by moisture absorption of the resin.
【0051】また、上記各実施例の導電性ペーストにお
ける導電性粒子の含有量は、80wt%〜95wt%程
度が好ましい。これは、80wt%未満であれば導電性
を示さないし、また95wt%を越えれば粒子同士の接
着力が減少してペーストの機械的強度が減少するためで
ある。The content of the conductive particles in the conductive paste of each of the above embodiments is preferably about 80 wt% to 95 wt%. This is because if it is less than 80 wt%, no conductivity is exhibited, and if it exceeds 95 wt%, the adhesive force between particles is reduced and the mechanical strength of the paste is reduced.
【0052】[0052]
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、接続信頼性及び絶縁信頼性の高い導電性ペース
トを提供できるという長所を有する。As apparent from the above description, the present invention has an advantage that a conductive paste having high connection reliability and insulation reliability can be provided.
【0053】また、本発明は、上記導電性ペーストを用
いることにより、信頼性の高いプリント配線基板を作製
できるという利点がある。Further, the present invention has an advantage that a highly reliable printed wiring board can be manufactured by using the above-mentioned conductive paste.
【図1】本発明の実施の形態における導電性粒子の模式
図である。FIG. 1 is a schematic view of a conductive particle according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の導電性粒子の作用を説明するための模
式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the function of the conductive particles of the present invention.
【図3】本発明における絶縁抵抗試験用基板を示す図で
ある。FIG. 3 is a view showing a substrate for insulation resistance test according to the present invention.
【図4】本発明における接続抵抗試験方法を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing a connection resistance test method according to the present invention.
【図5】本発明の多層プリント配線基板を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view showing a multilayer printed wiring board according to the present invention.
1、3 金属粒子 2、5 錯体 4 接触部分 6 ガラスエポキシ基材 7 銅櫛形パターン 8 ランド部 11 セラミックス基材 12、13 銅電極(金メッキ) 14 導電性ペースト 15 QFP 16、17 リード 18 多層プリント配線基板 19 積層基材 20 銅箔 21 ビアホール導体 1, 3 metal particles 2, 5 complex 4 contacting part 6 glass epoxy base material 7 copper comb pattern 8 land portion 11 ceramic base material 12, 13 copper electrode (gold plating) 14 conductive paste 15 QFP 16, 17 lead 18 multilayer printed wiring Substrate 19 Laminated base material 20 Copper foil 21 Via-hole conductor
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/46 H05K 3/46 N S (72)発明者 別所 芳宏 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4E351 AA03 BB01 BB24 BB26 BB31 BB49 CC11 DD04 DD12 DD19 DD52 DD56 EE03 EE11 EE27 GG06 GG12 5E317 AA24 BB02 BB11 BB12 BB15 CC25 GG11 5E319 AA01 AC02 BB11 CC03 CD25 GG20 5E346 AA12 AA15 AA43 BB01 CC05 CC09 CC32 CC37 FF18 HH07 HH08 5G301 DA06 DA07 DA10 DA13 DA15 DA29 DA42 DD01 DE01 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/46 H05K 3/46 NS (72) Inventor Yoshihiro Bessho 1006 Kazuma, Kajima, Kadoma, Osaka Matsushita Electric F-term (reference) 4E351 AA03 BB01 BB24 BB26 BB31 BB49 CC11 DD04 DD12 DD19 DD52 DD56 EE03 EE11 EE27 GG06 GG12 5E317 AA24 BB02 BB11 BB12 BB15 CC25 GG11 5E319 AA01 AC02 BB20 CC15 A03 CC25 CC37 FF18 HH07 HH08 5G301 DA06 DA07 DA10 DA13 DA15 DA29 DA42 DD01 DE01
Claims (13)
属の錯体で被覆されており前記金属粒子上に自然酸化膜
が存在しない導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成分とする
バインダとを備えたことを特徴とする導電性ペースト。1. A method according to claim 1, wherein the surface of the metal particles is coated with a complex of the same metal as the metal particles, the conductive particles having no natural oxide film on the metal particles, and a binder mainly composed of an insulating resin. A conductive paste, comprising:
が、単分子状に整列したものであることを特徴とする請
求項1に記載の導電性ペースト。2. The conductive paste according to claim 1, wherein the complex covering the surface of the metal particles is arranged in a monomolecular manner.
び錫のうちの少なくとも一種であることを特徴とする請
求項1、又は2に記載の導電性ペースト。3. The conductive paste according to claim 1, wherein the metal is at least one of copper, iron, nickel, zinc, and tin.
する請求項1、2、又は3に記載の導電性ペースト。4. The conductive paste according to claim 1, wherein the complex is insoluble in water.
ラニル酸の金属塩、およびキノリン−8−カルボン酸の
金属塩のうちの少なくとも一種であることを特徴とする
請求項4に記載の導電性ペースト。5. The conductive material according to claim 4, wherein the complex is at least one of a metal salt of oxalic acid, a metal salt of anthranilic acid, and a metal salt of quinoline-8-carboxylic acid. Paste.
とを特徴とする請求項1に記載の導電性ペースト。6. The conductive paste according to claim 1, wherein the complex has a thickness of less than 10 nm.
士の接触部分の錯体のみが剥がれ落ちてそれぞれの金属
粒子同士が電気的に接続されていることを特徴とする請
求項1記載の導電性ペースト。7. The conductive material according to claim 1, wherein there are a plurality of said metal particles, and only a complex at a contact portion between the metal particles is peeled off and the respective metal particles are electrically connected to each other. Paste.
するキレート化剤と前記金属粒子の表面の金属との化合
物であることを特徴とする請求項1記載の導電性ペース
ト。8. The conductive paste according to claim 1, wherein the complex is a compound of a chelating agent having a property of melting an oxide film and a metal on the surface of the metal particles.
酸、アントラニル酸、ガロイル没食子酸、キナルジン
酸、キノリン−8−カルボン酸、チオ尿素、ピロガロー
ル、フェニルフルオロン、4−クロロ−3−メチル−5
−ニトロベンゼンスルホン酸、およびローダミンBのう
ちの少なくとも一種であることを特徴とする請求項8に
記載の導電性ペースト。9. The chelating agent may be oxalic acid, succinic acid, anthranilic acid, galloyl gallic acid, quinaldic acid, quinoline-8-carboxylic acid, thiourea, pyrogallol, phenylfluorone, 4-chloro-3-methyl. -5
The conductive paste according to claim 8, wherein the paste is at least one of nitrobenzenesulfonic acid and rhodamine B.
性ペーストをプリント配線板と電子部品との電気的接続
に用いることを特徴とするプリント配線基板。10. A printed wiring board, wherein the conductive paste according to claim 1 is used for electrical connection between a printed wiring board and an electronic component.
上の電極層とを備え、前記電極層間の前記絶縁基材を貫
通したビアホール中に、請求項1〜9のいずれかに記載
の前記導電性ペーストを充填硬化して成るビアホール導
体を形成し、そのビアホール導体により前記各電極層間
が電気的に接続されたことを特徴とするプリント配線基
板。11. The method according to claim 1, further comprising at least one insulating base material layer and two or more electrode layers, wherein said via hole penetrates through said insulating base material between said electrode layers. A printed wiring board, wherein a via-hole conductor formed by filling and curing the conductive paste is formed, and the respective electrode layers are electrically connected by the via-hole conductor.
化性樹脂との複合材であることを特徴とする請求項11
に記載のプリント配線基板。12. The insulating base material layer according to claim 11, wherein the insulating base material layer is a composite material of a fiber reinforcing material and a thermosetting resin.
A printed wiring board according to claim 1.
エポキシ樹脂の複合材であることを特徴とする請求項1
3に記載のプリント配線基板。13. The method according to claim 1, wherein the insulating base material layer is a composite material of an aramid nonwoven fabric and an epoxy resin.
4. The printed wiring board according to 3.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001337055A JP3336315B2 (en) | 1997-04-08 | 2001-11-01 | Conductive paste and printed wiring board using the same |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9-89433 | 1997-04-08 | ||
JP8943397 | 1997-04-08 | ||
JP2001337055A JP3336315B2 (en) | 1997-04-08 | 2001-11-01 | Conductive paste and printed wiring board using the same |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09359298A Division JP3273015B2 (en) | 1997-04-08 | 1998-04-06 | Method for producing conductive paste |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002203429A true JP2002203429A (en) | 2002-07-19 |
JP3336315B2 JP3336315B2 (en) | 2002-10-21 |
Family
ID=26430854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001337055A Expired - Lifetime JP3336315B2 (en) | 1997-04-08 | 2001-11-01 | Conductive paste and printed wiring board using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3336315B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221505A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | Silver nanoparticle coated with gallic acid or its derivative |
JPWO2009133897A1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-09-01 | 日立化成工業株式会社 | Connection material and semiconductor device |
-
2001
- 2001-11-01 JP JP2001337055A patent/JP3336315B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009221505A (en) * | 2008-03-14 | 2009-10-01 | Dowa Electronics Materials Co Ltd | Silver nanoparticle coated with gallic acid or its derivative |
JPWO2009133897A1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-09-01 | 日立化成工業株式会社 | Connection material and semiconductor device |
JP2015057825A (en) * | 2008-04-30 | 2015-03-26 | 日立化成株式会社 | Connection material and semiconductor device |
JP2016135843A (en) * | 2008-04-30 | 2016-07-28 | 日立化成株式会社 | Connection material and semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3336315B2 (en) | 2002-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8895869B2 (en) | Mounting structure of electronic component | |
WO2009081929A1 (en) | Mounted board and method for manufacturing the same | |
US6488869B2 (en) | Conductive paste, its manufacturing method, and printed wiring board using the same | |
KR100264690B1 (en) | Conductive composition and electronic apparatus | |
JP2007335430A (en) | Circuit board and its production process | |
JP3273015B2 (en) | Method for producing conductive paste | |
JP3336315B2 (en) | Conductive paste and printed wiring board using the same | |
JPH1140933A (en) | Conductive composition and electronic apparatus using the same | |
JP2003092024A (en) | Via hole filling conductive paste, and circuit board using the same, and manufacturing method of the same | |
JP4752281B2 (en) | Printed wiring board with built-in resistor | |
JP4354047B2 (en) | Conductive paste composition for via filling | |
JPS5846161B2 (en) | Conductive terminals on heat-resistant insulator substrates | |
JPH0237117B2 (en) | KIBANNIDODENKAIROOKEISEISURUHOHO | |
JPH0373503A (en) | Formation of circuit | |
JP3618441B2 (en) | Conductive metal composite powder and manufacturing method thereof | |
JPH09260822A (en) | Structure for connecting/fixing electronic part to board with solder | |
JPH07282621A (en) | Electrode material, chip-shaped electronic part using this electrode material and surface treating method for electrode layer | |
JP2673825B2 (en) | Method for manufacturing multilayer circuit board | |
JPH0410754B2 (en) | ||
JP2001326449A (en) | Electronic component, electronic component mounting body and method of manufacturing the same | |
JPS5884495A (en) | Method of producing metal core printed circuit board | |
JPS63207193A (en) | Hybrid ic | |
JPS61133694A (en) | Formation of conducting circuit | |
JPS61121389A (en) | Ceramic wiring board | |
JPH0213957B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070802 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080802 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090802 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100802 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110802 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120802 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130802 Year of fee payment: 11 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |