JPH05217420A - Conductive paste - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To suppress migration and degradation of oxidation, and to prevent pollution of operational environment caused by reduction of an organic vehicle by using a reactive solvent and a functionally gradient material which is a metallized component particle. CONSTITUTION:A metallized particle which is a functionally gradient material, which is a solid solution having a number of silver components on the particulate surface, and which is a functionally gradient material abundant in copper components existing in the particle, is used. The metallized particle is dispersed in an organic vehicle consisting of acrylates and a thermosetting resin, to form a conductive paste. The organic vehicle is hardened by ultraviolet ray or electron beam. As the acrylates, the one being in a form of liquid at room temperature, such as acrylic acid, is selected, while an epoxy or phenol resin is used for the thermosetting resin. For the epoxy resin, resins of phenol novolak or cresol novolak types are used. Piperidine and so on is added as a hardening accelerator. In this structure, insulating reliability is improved, while pollution of operational environment can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電子材料用の導電性ペー
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 for electronic materials.

【０００２】[0002]

【従来の技術】現在、市販されている導電性ペースト
は、導電性成分として銀、銅、パラジウム、金、白金等
の金属粉末及び酸化第二スズ等の金属酸化物粉末が用い
られているが、銀を用いた導電性ペーストは銀がマイグ
レーションを起こしやすいため絶縁不良の発生率が高
く、銅を用いた導電性ペーストは銅の酸化が起こりやす
いため導電性が低下する傾向が強かった。また、パラジ
ウム、金、白金等の金属粉末は非常に高価であり、金属
酸化物粉末は導電性に劣るという問題点があった。さら
に、ペースト化するために用いる有機ビヒクルは、導電
性の発現のために本質的に必要なものではないため、実
用段階では系外に除去しなければならず、作業環境を汚
染する原因の一つにもなり得るものであった。2. Description of the Related Art Currently, commercially available conductive pastes use metal powders such as silver, copper, palladium, gold and platinum and metal oxide powders such as stannic oxide as conductive components. The conductive paste using silver was likely to cause insulation failure because silver was likely to migrate, and the conductive paste using copper was apt to be oxidized because copper was likely to be oxidized. Further, there is a problem that metal powders such as palladium, gold and platinum are very expensive, and metal oxide powders have poor conductivity. Furthermore, the organic vehicle used for forming a paste is not essentially necessary for the development of conductivity, so it must be removed outside the system at the practical stage, which is one of the causes of contaminating the work environment. It could be one.

【０００３】[0003]

【問題を解決するための手段】本発明はこれらの欠点を
解決するもので、導電性成分のマイグレーション及び酸
化劣化を抑制すると共に、有機ビヒクルの除去による作
業環境の汚染防止を目的とした導電性ペーストを提供す
るものである。本発明における導電性ペーストは、導電
性を担う金属化粒子として、粒子表面に銀成分が多く粒
子内部に銅成分が多い傾斜機能材料を用い、これをアク
リレート類と熱硬化性樹脂成分とからなる有機ビヒクル
中に分散させてなるものである。本発明に用いる金属化
粒子は、銀と銅の固容体であって、粒子表面に銀成分が
多く粒子内部に銅成分を多くした傾斜機能材料である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves these drawbacks and is intended to prevent migration of conductive components and oxidative deterioration and to prevent contamination of the work environment by removal of the organic vehicle. It is to provide a paste. The conductive paste in the present invention uses, as metallized particles having conductivity, a functionally graded material having a large amount of silver components on the surface of the particles and a large amount of copper components inside the particles, which is composed of acrylates and a thermosetting resin component. It is dispersed in an organic vehicle. The metallized particles used in the present invention is a solid solution of silver and copper, and is a functionally graded material in which the surface of the particles has many silver components and the inside of the particles has many copper components.

【０００４】本発明に用いるアクリレート類は、アクリ
ル酸、メタクリル酸、メチルアクリレート、エチルアク
リレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ｎ−ブ
チルアクリレート、イソブチルアクリレート、２−エチ
ルヘキシルアクリレート、メチルメタクリレート、エチ
ルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレー
ト、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレ
ート、２−エチルヘキシルメタクリレート、ポリエチレ
ングリコールモノアクリレート、ポリエチレングリコー
ルモノメタクリレート、ポリプロピレングリコールモノ
アクリレート、ポリプロピレングリコールモノメタクリ
レート等の一官能性アクリレート及びエチレングリコー
ルジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチ
レングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリ
コールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジメ
タクリレート、ポリウレタンアクリレート、ポリウレタ
ンメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリ
レート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート等の多官能性
アクリレート等が挙げられるが、常温で固体状態を示す
ポリマのアクリレートを用いる場合には常温で液体状態
を示すアクリレート類を併用することが必要となる。The acrylates used in the present invention include acrylic acid, methacrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, n-butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl methacrylate and 2-methacrylate. Monofunctional acrylates such as hydroxyethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, polyethylene glycol monoacrylate, polyethylene glycol monomethacrylate, polypropylene glycol monoacrylate, polypropylene glycol monomethacrylate and ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol Dimethacrylate, polyethylene Recall diacrylate, polyethylene glycol dimethacrylate, polypropylene glycol diacrylate, polypropylene glycol dimethacrylate, polyurethane acrylates, polyurethane methacrylates, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate,
Examples thereof include polyfunctional acrylates such as trimethylolpropane triacrylate. When using a polymer acrylate that shows a solid state at room temperature, it is necessary to use acrylates that show a liquid state at room temperature.

【０００５】また、これらの一官能性アクリレート及び
多官能性アクリレートの中では、それぞれ二種類以上併
用しても構わない。さらに、アクリレート類の系外への
揮発を抑制するために、アクリレート類の反応を進める
ラジカル重合開始剤の併用が必要である。ラジカル重合
開始剤としては、２，２′−アゾビスイソブチロニトリ
ル、１，１′−アゾビス（１−シクロヘキサンカルボニ
トリル）等のアゾ系ラジカル重合開始剤、ジクミルパー
オキサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド等の過酸化
物系ラジカル重合開始剤及び過硫酸塩−ポリアミン系、
有機ハライド−０価遷移金属系等のレドックス系ラジカ
ル重合開始剤を用いる。また、これらのラジカル重合開
始剤を二種類以上用いてもかまわない。Further, among these monofunctional acrylates and polyfunctional acrylates, two or more kinds may be used in combination. Furthermore, in order to suppress volatilization of acrylates to the outside of the system, it is necessary to use a radical polymerization initiator that promotes the reaction of acrylates. Examples of the radical polymerization initiator include azo radical polymerization initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and 1,1′-azobis (1-cyclohexanecarbonitrile), dicumyl peroxide, di-t- Peroxide type radical polymerization initiator such as butyl peroxide and persulfate-polyamine type,
A redox radical polymerization initiator such as an organic halide-zero valent transition metal type is used. Further, two or more kinds of these radical polymerization initiators may be used.

【０００６】本発明に用いるエポキシ樹脂は、フェノー
ルノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型
エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ル型エポキシ樹脂などのフェノール類のグリシジルエー
テルであるエポキシ樹脂（フェノール型エポキシ樹脂）
や脂環式エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、ハ
ロゲン化エポキシ樹脂、可とう性エポキシ樹脂、多官能
エポキシ樹脂等であり、エポキシ樹脂ならば何を用いて
もかまわない。具体的なフェノール型エポキシ樹脂とし
て、エピコート−１５２、１５４（油化シェルエポキシ
社製、商品名）等のフェノールノボラック型エポキシ樹
脂、エピコート−１８０Ｓ６５（油化シェルエポキシ社
製、商品名）等のオルトクレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂、エピコート−８１５、８２８、１００１、１０
０２、１００４、１００７（油化シェルエポキシ社製、
商品名）等のビスフェノール型エポキシ樹脂等がある。
多官能エポキシ樹脂としては、ＴＥＰＩＣ（日産化学
（株）製、商品名）等が挙げられる。エポキシ化ポリブ
タジエンとしては、ＢＦ−１０００（アデカアーガス社
製、商品名）、Ｒ−４５ＥＰＩ（出光石油化学社製、商
品名）等が挙げられる。The epoxy resin used in the present invention is an epoxy resin (phenolic epoxy resin) which is a glycidyl ether of phenols such as phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, resol type epoxy resin and bisphenol type epoxy resin.
And alicyclic epoxy resin, epoxidized polybutadiene, halogenated epoxy resin, flexible epoxy resin, polyfunctional epoxy resin and the like, and any epoxy resin may be used. Specific phenol type epoxy resins include phenolic novolac type epoxy resins such as Epicoat-152, 154 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.), and orthos such as Epicoat-180S65 (produced by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.). Cresol novolac type epoxy resin, Epicoat-815, 828, 1001, 10
02, 1004, 1007 (made by Yuka Shell Epoxy Co.,
There is a bisphenol type epoxy resin such as a product name).
Examples of the polyfunctional epoxy resin include TEPIC (trade name, manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.). Examples of the epoxidized polybutadiene include BF-1000 (trade name, manufactured by ADEKA ARGUS CORPORATION) and R-45EPI (trade name, manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.).

【０００７】これらのエポキシ樹脂は、単独で又は二種
類以上混合して用いても構わない。また、エポキシ樹脂
の硬化促進剤を添加することは、導電性ペーストを使用
する際の作業性を高めるのに有効であるため好ましい。
硬化促進剤としては、ピペリジン、トリエタノールアミ
ン、トリエチルアミン、ピリジン等の第三級アミン類又
は２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、
２−フェニルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、
２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール
類が挙げられる。また、本発明に用いるフェノール樹脂
としては、ノボラック型フェノール樹脂又は必要に応じ
て変性したノボラック型フェノール樹脂及びレゾール型
フェノール樹脂又は必要に応じて変性したレゾール型フ
ェノール樹脂が挙げられる。ノボラック型フェノール樹
脂を用いる場合には、エポキシ樹脂、ヘキサメチレンテ
トラミン等の硬化剤を添加する必要がある。These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. In addition, it is preferable to add a curing accelerator for the epoxy resin because it is effective for enhancing workability when using the conductive paste.
Examples of the curing accelerator include tertiary amines such as piperidine, triethanolamine, triethylamine and pyridine, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole,
2-phenylimidazole, 4-methylimidazole,
Examples thereof include imidazoles such as 2-ethyl-4-methylimidazole. Examples of the phenol resin used in the present invention include a novolac type phenol resin, a novolac type phenol resin modified as necessary, a resol type phenol resin, and a resol type phenol resin modified as necessary. When using a novolac type phenol resin, it is necessary to add a curing agent such as epoxy resin or hexamethylenetetramine.

【０００８】[0008]

【作用】導電性ペーストの構成成分として、反応性溶剤
と傾斜機能材料である金属化成分粒子を使用することに
より、導電性物質のマイグレーション及び酸化劣化が抑
制できると共に、有機ビヒクルの除去による作業環境の
汚染防止が可能となる。[Function] By using the reactive solvent and the metallized component particles, which are the functionally gradient material, as the constituents of the conductive paste, migration and oxidative deterioration of the conductive material can be suppressed, and the working environment by removing the organic vehicle can be suppressed. It is possible to prevent the pollution of.

【０００９】[0009]

【実施例】【Example】

実施例１ 表１に示す導電性ペーストを使用して印刷配線板のスル
ーホールを接合し、絶縁性能評価試験及び外観試験を行
った。 比較例１、２ 比較例には通常、一般に用いられている銀粒子を用いア
クリレート類を添加しない粘結剤を用いた場合の特性を
示す。Example 1 The conductive paste shown in Table 1 was used to join through holes of a printed wiring board, and an insulation performance evaluation test and an appearance test were performed. Comparative Examples 1 and 2 In Comparative Examples, the properties in the case of using commonly used silver particles and using a binder to which acrylates are not added are shown.

【００１０】[0010]

【表１】 [Table 1]

【００１１】表１の実施例と比較例から明白なように、
本発明により導電性物質のマイグレーション性が抑制さ
れ、絶縁材料の絶縁性能を向上させると共に、有機ビヒ
クルの除去による作業環境の汚染が防止できた。As is clear from the examples and comparative examples in Table 1,
According to the present invention, the migration property of the conductive substance is suppressed, the insulating performance of the insulating material is improved, and the contamination of the working environment due to the removal of the organic vehicle can be prevented.

【００１２】[0012]

【発明の効果】本発明の導電性ペーストは、絶縁材料の
絶縁信頼性を高めると共に、作業環境の汚染を防止させ
ることができ、その工業的価値は大である。INDUSTRIAL APPLICABILITY The conductive paste of the present invention can enhance the insulation reliability of the insulating material and prevent contamination of the working environment, and its industrial value is great.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 粒子表面に銀成分が多く粒子内部に銅成
分を多くした金属化粒子を、アクリレート類と熱硬化性
樹脂とからなる有機ビヒクル中に分散させてなることを
特徴とする導電性ペースト。1. A conductive material, characterized in that metallized particles having a high silver content on the surface of the particles and a high copper content inside the particles are dispersed in an organic vehicle composed of acrylates and a thermosetting resin. paste. 【請求項２】 有機ビヒクルが、紫外線又は電子線で硬
化するものである請求項１記載の導電性ペースト。2. The conductive paste according to claim 1, wherein the organic vehicle is one that is cured by ultraviolet rays or electron beams. 【請求項３】 アクリレート類が、常温で液状を示すア
クリレート類であり、ラジカル重合開始剤を含有するも
のである請求項１または２記載の導電性ペースト。3. The conductive paste according to claim 1 or 2, wherein the acrylates are acrylates that are liquid at room temperature and contain a radical polymerization initiator. 【請求項４】 熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂またはフェ
ノール樹脂である、請求項１記載の導電性ペースト。4. The conductive paste according to claim 1, wherein the thermosetting resin is an epoxy resin or a phenol resin.