JP3061309B2 - 硬化性導電組成物 - Google Patents

硬化性導電組成物

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Epoxy Resins (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規な硬化性導電組成
物に関する。詳しくは、回路基板への回路パターンの形
成、電磁波シールド用パターンの形成、導通スルーホー
ルの形成などにおいて、硬化時にクラックの発生がな
く、良好な導電性を有する硬化体を得ることができる硬
化性導電組成物である。
【0002】
【従来技術】硬化性導電組成物は、回路パターン形成材
料、電磁波シールド用パターン形成材料等のパターン形
成用材料として、或いは、回路基板の導通用スルーホー
ルに充填、硬化して導通スルーホールを形成するための
充填材料として使用されている。
【0003】上記硬化性導電組成物の問題点として、硬
化後に発生するクラックのため、導電性の低下、断線等
の不良を招くことがある。これは、硬化性導電組成物を
硬化してえられる硬化体の脆性に起因するものと考えら
れる。
【0004】従来、このような問題に対し、硬化性導電
組成物の硬化を緩やかな条件で行い、バインダーの架橋
密度を低下させる方法がある。しかし、かかる方法で
は、硬化反応にともなう収縮が不十分であり、導電性及
び耐湿性が低下する。
【0005】また、他の方法としては、アンダーコー
ト、オーバーコート層にフレキシブルな絶縁樹脂を用
い、硬化性導電組成物をサンドイッチする方法がある。
しかし、かかる方法は、硬化性導電組成物によって形成
されたパターン、スルーホール等が衝撃に弱く、前記問
題を本質的に解決するには至っていない。また、上記方
法は、硬化性導電組成物をスルーホール内に充填して硬
化する場合には、適応することができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って、硬化後にクラ
ックの発生がなく、熱履歴にも耐久性があり、しかも、
良好な導電性を有する硬化体を得ることができる硬化性
導電組成物を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究を行った結果、銅粉とし
て、樹枝状の銅粉と特定の長形状の銅粉であるフレーク
状銅粉及び/または繊維状銅粉とを特定量で配合した硬
化性導電組成物が、硬化後に良好な導電性を示しなが
ら、クラックの発生も極めて効果的に抑制されることを
見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】即ち、本発明は、硬化性高分子結合剤10
0容量部に対し、全銅粉量を150〜2500容量部用
い、該銅粉は(a)粒子径1〜50μmの樹枝状銅粉7
0〜95容量部及び(b)長径10〜100μm、偏平
率5〜1000のフレーク状銅粉及び/又は直径0.5
〜5μm、長さ50〜5000μmの繊維状銅粉5〜3
0容量部からなる組成の銅粉混合物であることを特徴と
する硬化性導電組成物である。
【0009】尚、銅粉の容量部は、みかけ密度に基づい
て算出された値である。また、該みかけ密度は、JIS
K2504に記載された方法に準じて測定した。
【0010】本発明において樹枝状銅粉は、硬化性導電
組成物の硬化体に良好な導電性を与える効果を有する。
かかる樹枝状銅粉の形状は、三次元方向に多数の枝が張
り出した公知の形状を有するものであり、一般には、電
解法によって製造することができる。
【0011】本発明で使用する樹枝状銅粉は、平均粒径
が1〜50μm、好ましくは5〜20μmのものであ
る。即ち、平均粒径が1μm未満のものは酸化速度が過
大となり、硬化性導電組成物の使用時等における銅粉の
酸化がひどく、これをを硬化して得られる硬化体の導電
性が低下する。また、平均粒径が50μmを越えるもの
を用いると、硬化性導電組成物の流動性が低下するばか
りでなく、銅粉の沈降が激しく均一な分散状態が得られ
なくなるため、良好な導電性を有する硬化体を安定して
得ることができない。
【0012】また、本発明に用いられるフレーク状銅粉
は、長径が10〜100μm、好ましくは、20〜50
μm、偏平率が5〜1000、好ましくは50〜500
の銅粉である。尚、「偏平率」とは、フレーク状銅粉の
長径を厚みで除した値である。上記のフレーク状銅粉の
長径が10μmより小さい場合は、硬化時のクラックの
発生に対しての抑制効果が十分でない。また、該長径が
100μmを越えた場合は、硬化性導電組成物中での分
散性が悪く、他の銅粉の分散性に悪影響を与えるため、
良好な導電性を有する硬化体を与える硬化性導電組成物
が得られない。また、偏平率が5より小さい場合は、硬
化時のクラックの発生に対する抑制効果が低下する。ま
た、偏平率が1000を越えた場合は、銅粉の厚みが薄
くなるため、硬化性高分子の混練時に銅粉が壊れ易くな
り、形状を維持できないばかりでなく、硬化時の収縮に
よっても壊れ易くなるために、クラックの抑制効果が低
下する傾向がある。
【0013】更に、フレーク状銅粉は、上記長径に対す
る短径の比(長径/短径)が、1〜3のものが、銅粉の
分散状態に係わらず、クラックの防止効果を安定して発
現することができるため好ましい。
【0014】また本発明に用いられる繊維状銅粉は、直
径0.5〜5μm、好ましくは1〜3μm、長さ50〜
5000μm、好ましくは500〜2000μmのもの
が用いられる。該繊維状銅粉の直径が0.5μmより小
さい場合、繊維軸方向の強度が弱く、硬化時に充分なク
ラック抑制効果が得られない。また、繊維状銅粉の長さ
が50μmより短い場合にも、硬化性導電組成物の硬化
時におけるクラックの発生に対し抑制効果がみられな
い。一方、繊維状銅粉の直径が5μmを越える場合、ま
たは、長さが5000μmを越える場合は、硬化性導電
組成物中での分散性が低下するばかりでなく、他の銅粉
の分散をも阻害するため、良好な導電性を有する硬化体
が得られない。
【0015】本発明の硬化性導電組成物において、銅粉
混合物は、樹枝状銅粉70〜95容量部に対し、フレー
ク状銅粉及び/または繊維状銅粉5〜30容量部を配合
してなる。樹枝状銅粉が70容量部より少ない場合は、
硬化時の銅粉相互の接触が不十分となり、導電性が低下
する。また、樹枝状銅粉が95容量部を越えると、フレ
ーク状銅粉及び/または繊維状銅粉の絶対量が不足する
ため、硬化性導電組成物の硬化時におけるクラック抑制
効果が不十分となる。上記銅粉の割合のうち、特に、樹
枝状銅粉75〜90容量部に対し、フレーク状銅粉及び
/または繊維状銅粉25〜10容量部となる割合が本発
明の効果を十分に発揮することができ好ましい。
【0016】本発明において、銅粉混合物の成分である
フレーク状銅粉と繊維状銅分は、それぞれ単独または組
み合わせて用いることができるが、フレーク状銅粉を主
とする方が、得られる硬化体の導電性の発現及び硬化時
のクラックの発生防止に対してより効果的である。かか
るフレーク状銅粉の好ましい割合は、フレーク状銅粉と
繊維状銅粉の合計量に対して、フレーク状銅粉の割合
が、60〜100容量%、特に70〜100容量%であ
る。
【0017】本発明に用いられる銅粉は、必要に応じ
て、公知の表面処理、例えば、酸化層の除去、酸化防
止、分散性の向上などの目的で行われる各種の表面処
理、例えば、飽和・不飽和脂肪酸による洗浄、シランカ
ップリング剤、チタンカップリング剤等の各種のカップ
リング剤による処理、イミダゾール誘導体等による防錆
処理等を施した後、硬化性高分子結合剤と混合される。
【0018】本発明において、硬化性高分子結合剤は、
硬化により収縮する樹脂組成が特に制限なく使用され
る。代表的なものを例示すれば、エポキシ樹脂、フェノ
ール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂等の熱硬化樹脂、ナ
イロン系、不飽和ポリエステル系、(メタ)アクリレー
ト系等の重合可能なエチレン性不飽和結合を有する化合
物と種々の光架橋剤からなる感光性組成物、ポリケイ皮
酸ビニル、ケイ皮酸エステルを側鎖に持つ樹脂等の感光
性樹脂、アクリレート系等の電子線硬化樹脂などが挙げ
られる。
【0019】本発明において、上記硬化性高分子結合剤
のうち、特に、エポキシ樹脂が好適である。かかるエポ
キシ樹脂としては、ビスフェノールA型、ビスフェノー
ルF型、ノボラック型、レゾール型、芳香族・脂肪族型
等のグリシジルエーテル系、環状脂肪族系、グリシジル
エステル系、グリシジルアミン系、複素環式エポキシ系
等が用いられ、これらの各種エポキシ樹脂は、単独、ま
たは2種類以上を混合して用いることができる。また、
その硬化剤としては、アミン系、酸無水物系、或いはポ
リアミド樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、イミダゾー
ル類、ジシアンジアミド、その他、一般的に用いられる
エポキシ樹脂用硬化剤が使用できる。
【0020】硬化性高分子結合剤としてエポキシ樹脂を
用いた場合には、回路基板材料、銅箔、絶縁樹脂等との
密着性、耐熱性、絶縁特性等に優れた硬化性導電組成物
が得られる。さらに、エポキシ樹脂を硬化性高分子結合
剤に用いた硬化性導電組成物は、硬化時に副生成物がな
いため、比較的厚い硬化体層を形成する場合や、スルー
ホール形成用孔に充填して表裏の導通を得るような用途
に用いる場合には、硬化に伴うボイド発生が少ないため
特に好適である。
【0021】本発明の硬化性導電組成物は、硬化性高分
子結合剤100容量部に対して、全銅粉量を150〜2
500容量部、好ましくは180〜500容量部用いら
れる。銅粉の量が、150容量部より少ない場合は、銅
粉の絶対量が不足して良好な導電性が得られない。また
全銅粉量が2500容量部を越えると、バインダーとし
ての硬化性高分子結合剤の絶対量が不足するため混練が
困難となり、作業性が著しく低下すると共に、得られる
硬化体の実用的な強度が得られない。
【0022】本発明の硬化性導電組成物は、必要に応
じ、適当な有機溶剤を用いて粘度を調節してもよい。一
般に、硬化性導電組成物の粘度は、200〜450ポイ
ズ(ps)とすることが好ましい。上記粘度調節に使用
する有機溶剤は、公知のものが特に制限なく使用され
る。例えば、トルエン、キシレン系の芳香族炭化水素
類;イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類;
酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;エチルセロソ
ルブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類;エチルカル
ビトール、ブチルカルビトール等のカルビトール類が挙
げられる。有機溶剤はバインダーの種類等に応じて単
独、あるいは2種以上を混合して使用することができ
る。
【0023】本発明の硬化性導電組成物には、上記の各
成分の他に、さらに必要に応じて防錆剤、消泡剤、チキ
ソトロピー化剤、レベリング剤、滑剤、還元剤等の公知
の添加剤を配合しても良い。
【0024】本発明の硬化性導電組成物の製造方法は特
に制限されない。一般には、通常の分散装置あるいは粉
砕機、例えばホモジナイザー、ヘンシェルミキサー、自
動乳鉢、3本ロールミル、ボールミル、サンドミル、フ
ロージェットミキサー等を用い、銅粉混合物、硬化性高
分子結合剤、及びその他の添加剤、溶剤などを混合して
製造される。
【0025】
【発明の効果】本発明の硬化性導電組成物は、樹枝状銅
粉に特定のフレーク状銅粉及び/または繊維状銅粉を添
加した銅粉混合物を導電物質として特定量配合すること
により、硬化時のクラックの発生を抑制し、しかも良好
な導電性を有する硬化体を安定して得ることが可能であ
る。
【0026】また、フレーク状銅粉及び/または繊維状
銅粉の配合により、硬化性導電組成物の硬化体の熱伝導
率が向上するため、例えば、該硬化性導電組成物を基板
のスルーホール形成用孔に充填して硬化させ、表裏の導
通を得るような用途に用いた場合には、該スルーホール
基板の厚み方向への熱放散性が向上するという効果も有
する。。
【0027】
【作用】本発明の硬化性導電組成物が、良好な導電性を
維持しながら、上記のような優れたクラック発生防止効
果を発揮する作用は明らかではないが、本発明者らは、
樹枝状銅粉とフレーク状銅粉及び/または繊維状銅粉と
による導電性の発現と、フレーク状銅粉及び/または繊
維状銅粉とによる硬化時のアンカー効果が相乗的に作用
しているものと推定している。
【0028】
【実施例】本発明を更に具体的に説明するために、以
下、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。
【0029】実施例1〜14、比較例1〜14 表A−1(実施例1〜10)、A−2(実施例10〜1
4)、B−1(比較例1〜8)、及びB−2(比較例9
〜14)に示した組成の銅粉に、リノール酸を銅粉表面
積に対し、0.5×10-5mmol/cm2の割合で配
合し、窒素雰囲気下で15分間、乳鉢により予備混合し
た。このようにして得た前処理銅粉を、ビスフェノール
A型エポキシ樹脂(エポキシ当量=176)/ノボラッ
ク型フェノール樹脂(ヒドロキシ当量=105)=7
7.5/22.5(重量比)のバインダー100容量部
に対し、280容量部添加し、さらに2−エチル−4−
メチルイミダゾールを、バインダー100重量部に対し
2.8重量部を添加し、3本ロールミルで30分間混練
して硬化性導電組成物とした。硬化性導電組成物の粘度
を、200〜450PSに調節するため、混練中に溶剤
としてブチルセロソルブを適量添加した。
【0030】得られた硬化性導電組成物を、1.6mm
厚のガラスエポキシ基板上に設けた0.8mmφのスル
ーホールに、スクリーン印刷法により印刷充填し、熱風
乾燥機で80℃,2時間の条件で乾燥し、180℃に温
調したIR炉で20分間で硬化した。硬化後、4端子法
でスルーホール抵抗を測定した。スルーホール抵抗は、
1サンプルあたり64穴の測定を行い、平均と標準偏差
を算出した。抵抗測定後、スルーホール断面を観察し、
1サンプルあたり64穴のスルーホールのうち、クラッ
クが発生しているスルーホールの数をカウントした。ま
た、各サンプルについてホットオイルテストを、20℃
15秒、移送20秒、260℃5秒、100サイクルの
条件で行い、ホットオイルテスト前後のスルーホール抵
抗の変化率を測定した。ホットオイルテストの評価は、
スルーホール抵抗変化率10%以下を◎、10〜30%
を○、30〜100%を△、100%以上を×の4段階
で評価した。これらの一連の評価結果は、表C−1(実
施例1〜10)、C−2(実施例10〜14)、D−1
(比較例1〜8)、及びD−2(比較例9〜14)に示
した。
【0031】実施例15、16 表A−2に示した組成の銅粉を用い、バインダー100
容量部に対して、リノール酸処理した銅粉を160容量
部(実施例15)、2000容量部(実施例16)添加
した他は、すべて実施例1と同じ方法で硬化性導電組成
物を作成し、評価した。評価結果は、表C−2に示し
た。
【0032】実施例17、18 表A−2に示した組成の銅粉を用い、バインダーとして
フェノールノボラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量=
176)/ノボラック型フェノール樹脂(ヒドロキシ当
量=105)=77.5/22.5(重量比)(実施例
17)、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル
(エポキシ当量=150)/ジシアンジアミド=96/
4(重量比)(実施例18)を用い、実施例18のみ2
−エチル−4−メチルイミダゾールを添加しない他は、
すべて実施例1と同じ方法で硬化性導電組成物を作成
し、評価した。評価結果は、表C−2に示した。
【0033】実施例19、20 表A−2に示した銅粉を、樹枝状:フレーク状:繊維状
=90:8:2(実施例19)、90:2:8(実施例
20)の混合物とした他は、すべて実施例1と同じ方法
で硬化性導電組成物を作成し、評価した。評価結果は、
表C−2に示した。
【0034】比較例15、16 表B−2に示した組成の銅粉を用い、バインダー100
容量部に対して、リノール酸処理した銅粉を120容量
部(比較例15)、2800容量部(比較例16)添加
した他は、すべて実施例1と同じ方法で硬化性導電組成
物を作成し、評価した。評価結果は、表D−2に示し
た。
【0035】比較例17〜19 樹枝状銅粉の代わりに、アトマイズ法により製造した粒
状銅粉を用いた。即ち、比較例17は実施例2に、比較
例18は実施例9に、比較例19は実施例19にそれぞ
れ対応する表B−3に示した組成の銅粉を用いた他は、
実施例1と全く同じ方法で硬化性導電組成物を作成し、
評価した。評価結果は、表D−3に示した。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】
【表3】
【0039】
【表4】
【0040】
【表5】
【0041】
【表6】
【0042】
【表7】
【0043】
【表8】
【0044】
【表9】
【0045】
【表10】

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硬化性高分子結合剤100容量部に対
    し、全銅粉量を150〜2500容量部用い、該銅粉は
    (a)粒子径1〜50μmの樹枝状銅粉70〜95容量
    部及び(b)長径10〜100μm、偏平率5〜100
    0のフレーク状銅粉及び/又は直径0.5〜5μm、長
    さ50〜5000μmの繊維状銅粉5〜30容量部から
    なる組成の銅粉混合物であることを特徴とする硬化性導
    電組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001064807A1 (fr) 2000-02-29 2001-09-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Adhesif conducteur, appareil de montage de composant electronique, et procede de montage d'un tel composant
EP3536743A4 (en) * 2016-11-02 2020-06-03 Bioneer Corporation EPOXIDE PASTE COMPOSITION COMPRISING SILVER COATED COPPER NANOWIRES HAVING A CORE-BARK STRUCTURE, AND CONDUCTIVE FILM COMPRISING THE SAME
JP2020009606A (ja) * 2018-07-06 2020-01-16 セーレン株式会社 導電性組成物および導電膜
CN116038178B (zh) * 2023-02-27 2023-07-07 中国机械总院集团宁波智能机床研究院有限公司 一种用于超硬刀具的钎料及其制备方法和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6268854A (ja) * 1985-09-19 1987-03-28 Toyo Alum Kk 導電性樹脂組成物
JPS62167272A (ja) * 1986-01-20 1987-07-23 株式会社日立製作所 銅ペ−ストおよび銅導体セラミツク配線基板
JPH01315903A (ja) * 1988-06-14 1989-12-20 Tdk Corp 導電性ペーストおよびチップ部品
JP2754733B2 (ja) * 1989-06-01 1998-05-20 松下電器産業株式会社 厚膜用組成物
JPH03137175A (ja) * 1989-10-24 1991-06-11 Asahi Chem Ind Co Ltd 電子線硬化型の導電ペースト
JPH03201308A (ja) * 1989-12-26 1991-09-03 Daido Steel Co Ltd 導電性組成物

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