JPH10208547A - 導電性銅ペースト組成物 - Google Patents
導電性銅ペースト組成物Info
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- JPH10208547A JPH10208547A JP9014164A JP1416497A JPH10208547A JP H10208547 A JPH10208547 A JP H10208547A JP 9014164 A JP9014164 A JP 9014164A JP 1416497 A JP1416497 A JP 1416497A JP H10208547 A JPH10208547 A JP H10208547A
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Abstract
する導電性銅ペースト組成物を提供する。 【構成】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分とし、そ
の銅粉末が樹枝状形状であり、以下の特性を持つ導電性
銅ペースト組成物であって、好ましくは前記銅粉末に対
しバインダー樹脂が10〜40重量%配合されている導
電性銅ペースト組成物。 (イ)平均粒子径 1〜25μm (ロ)見掛密度 1.0〜4.0g/cm3
Description
におけるスルーホール部分の信頼性に優れた導電性銅ペ
ースト組成物に関するものであり、更に詳しくは、紙基
材フェノール樹脂基板あるいはガラス布基材エポキシ樹
脂基板などのプリント回路基板に設けたスルーホール部
分に銅ペーストをスクリーン印刷で埋め込みした後、加
熱・硬化することにより、スルーホール部分の良好な導
電性を与え、吸湿後においても熱的衝撃に伴うスルーホ
ール部分の導電性不良を起こさない導電性銅ペースト組
成物に関するものである。
ス布基材エポキシ樹脂基板などのプリント回路基板のラ
ンド部にスルーホールを設け、そこに導電性銀ペースト
をスクリーン印刷で埋め込み後、加熱硬化してプリント
配線板を製造する方法が最近盛んになってきた。しか
し、銀ペーストを使用した場合は特に最近ファインピッ
チ化してきたパターン回路においてマイグレーションの
問題が多発している。また、銀は導電性には優れるもの
の高価な金属である。
電性銅ペーストが注目されてきた。ところが銅は酸化し
易く、その酸化物は絶縁体であるために、銅の酸化を効
果的におさえ、さらには還元作用を持つ物質を配合する
必要がある。このような酸化の防止策として、例えば特
開昭61−3154号公報や特開昭63−286477
号公報などが知られている。しかし、銅ペーストの場合
は銅粉同士が十分に接触しなければオーミックコンタク
トが得られず銀ペーストの代替えには未だ至っていな
い。
ル用の銅ペーストとして特願平6−207824号、特
願平6−295384号、特願平7−161224号、
特願平7−177822号、特願平7−224401号
等の明細書に記載されているようにスクリーン印刷で埋
め込みした後、加熱・硬化することにより、スルーホー
ル部分の良好な導電性を与え、冷熱衝撃試験や半田ディ
ップ試験など熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性
不良を起こさない銅ペーストを提供してきた。
銅粉と銅粉とをその周囲に存在するバインダー樹脂の収
縮力で押しつけることが必要である。そのためにはバイ
ンダー樹脂の収縮量の程度によって銅粉とバインダー樹
脂の配合量を最適化することが必要となる。また、この
導電性を高めるためには、すなわち導通抵抗値を低くす
るためには銅粉の形状が重要な要素となる。
に導通抵抗値を低く抑えるためにはその接触面積を大き
くすれば良いことに着目し、銅粉の形状として平均粒子
径が1μm以上25μm以下であり、見掛密度が1.0
〜4.0g/cm3 であることが好ましいことを見いだ
した。
ダー樹脂を必須成分とし、その銅粉末が樹枝状形状であ
り以下の特性を持つことを特徴とする導電性銅ペースト
組成物であって、さらに好ましくは前記銅粉末に対しバ
インダー樹脂が10〜40重量%配合されていることを
特徴とする導電性銅ペースト組成物。 (イ)平均粒子径 1〜25μm (ロ)見掛密度 1.0〜4.0g/cm3
であり、その平均粒子径は1〜25μm、見掛密度が
1.0〜4.0g/cm3 である。平均粒子径が1μm
未満では銅粉同士の接触点数が多くなるがこれと同時に
接触面積は小さくなる。結果として導通抵抗値が高くな
る。また、表面が酸化しやすく扱いも難しくなる。平均
粒子径25μmを越えるとスクリーン印刷の目を通過で
きずに目詰まりの原因になりやすい。
枝葉が大きすぎて銅粉一粒に存在する隙間が多くなり、
銅粉同士が押しつけられたときの接触面積が小さくなる
ので導通抵抗値が高くなる。また、見掛密度が4.0を
越えると隙間は少なくなるが樹枝状の枝葉が小さくなる
(即ち、球状に近づく)ため、やはり接触面積が小さく
なり導通抵抗値が高くなる。
ポキシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及
びフェノール樹脂等が使用可能であるが、特にフェノー
ルとホルムアルデヒドをアルカリ触媒下でメチロール化
したいわゆるレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
対し10〜40重量%が好ましい。さらに好ましくは2
0〜30重量%である。配合量が銅粉に対し10重量%
未満であるとバインド力が不足となり銅粉同士が充分押
しつけられず、良好な導電性が発現しない。また、配合
量の少ないことは信頼性の低下にもつながる。バインダ
ー樹脂の配合量が銅粉末に対し40重量%を越えると絶
縁層が過剰となり銅粉同士の接触が少なくなる。このこ
とにより初期導通抵抗が高くなり、実用上使用不可能と
なる。
リーン印刷版の版乾きが抑えられ印刷後の乾燥のしやす
さを兼ね合わせたものを選択しなければならない。次の
ようなグリコールエーテル類が好ましく、設備能力や使
用条件にあわせて適宜選択される。例えば、エチレング
リコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノ
エチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール
モノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプ
ロピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピル
エーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエー
テル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリ
コールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ
ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエ
ーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、
ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレ
ングリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ2
−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノア
リルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等、およ
びこれらのエステル化類等が用いられるが、使用するバ
インダー樹脂の溶解性や乾燥条件によって適正な沸点、
蒸気圧を持つものを選択することができ、二種以上の混
合系も可能である。
各種の方法が適用可能であるが、構成成分を混合後、三
本ロールによって混練して得るのが一般的である。ま
た、必要に応じて組成物中に各種酸化防止剤、分散剤、
微細溶融シリカ、カップリング剤、消泡剤、レベリング
剤等を添加することも可能である。
明する。
5μm、見掛密度1.0〜4.0g/cm3 である電解
銅粉を、バインダー樹脂としてレゾール型フェノール樹
脂を、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテ
ルとプロピレングリコールモノブチルエーテルとプロピ
レングリコールモノプロピルエーテルの混合溶剤を用
い、表1の配合割合に従って三本ロールで混練して導電
性銅ペースト組成物を得た。このようにして調製した銅
ペーストを住友ベークライト(株)製紙基材フェノール樹
脂基板 PLC−2147RH(板厚1.6mm)に設け
られた 0.5mmφのスルーホールにスクリーン印刷法
によって充填し、箱形熱風乾燥機によって150℃、3
0分間で硬化させた。この試験片のスルーホール1穴あ
たりの導通性能を抵抗値として測定して確認した。その
後、吸湿半田耐熱試験、及び温度衝撃試験を行い、それ
ぞれ初期の導通抵抗からの変化率を求めた。そして、こ
の試験片のスルーホール内部を断面観察し銅ペーストに
クラックや剥離が生じていないかを確認した。以上の結
果を表1に示す。
たものを260℃半田槽に5秒間ディップする。これを
2回行う。 2.温度衝撃試験:−65℃、30分←→125℃、3
0分の温度衝撃試験を1000サイクル繰り返す。
50μmで見掛密度が1.0g/cm3 の電解銅粉を用
いた以外は実施例と同様にして表2の配合銅ペースト組
成物を得、実施例と同様に評価した。 (比較例2)用いた銅粉として平均粒子径10μmで見
掛密度が6.1g/cm3 の電解銅粉を用いた以外は実
施例と同様にして表2の配合銅ペースト組成物を得、実
施例と同様に評価した。 (比較例3)用いた銅粉として平均粒子径10μmで見
掛密度が0.3g/cm3 の電解銅粉を用いた以外は実
施例と同様にして表2の配合銅ペースト組成物を得、実
施例と同様に評価した。 (比較例4)用いた銅粉として平均粒子径0.5μmで
見掛密度が2.8g/cm3 の電解銅粉を用いた以外は
実施例と同様にして表2の配合銅ペースト組成物を得、
実施例と同様に評価した。
は、プリント回路基板におけるスルーホール部分の信頼
性に優れた導電性銅ペースト組成物であり、更に詳しく
は、紙基材フェノール樹脂基板あるいはガラス布基材エ
ポキシ樹脂基板などのプリント回路基板に設けたスルー
ホール部分に銅ペーストをスクリーン印刷で埋め込みし
た後、加熱硬化することにより、スルーホール部分の良
好な導電性を与え、吸湿後の半田耐熱性や熱的衝撃に伴
うスルーホール部分の導電性不良を起こさないため高信
頼性の電気的接続が可能となる。
Claims (2)
- 【請求項1】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分と
し、その銅粉末が樹枝状形状であり以下の特性を有する
ことを特徴とする導電性銅ペースト組成物。 (イ)平均粒子径 1〜25μm (ロ)見掛密度 1.0〜4.0g/cm3 - 【請求項2】 銅粉末に対しバインダー樹脂が10〜4
0重量%配合されている請求項1記載の導電性銅ペース
ト組成物。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP01416497A JP3656932B2 (ja) | 1997-01-28 | 1997-01-28 | 導電性銅ペースト組成物 |
EP98101003A EP0855720A3 (en) | 1997-01-28 | 1998-01-21 | Electroconductive copper paste composition |
TW87100874A TW401579B (en) | 1997-01-28 | 1998-01-22 | Electroconductive copper paste composition |
AU52728/98A AU5272898A (en) | 1997-01-28 | 1998-01-23 | Electroconductive copper paste composition |
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1997
- 1997-01-28 JP JP01416497A patent/JP3656932B2/ja not_active Expired - Fee Related
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