JP2000082332A - Conductive paste composition for via filling - Google Patents

Conductive paste composition for via filling

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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

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conductive paste composition having excellent reliance on electric connections and equipped with a characteristic required of a via filling conductive paste composition. SOLUTION: No more than 5 pts.wt. solvent is contained compared with 100 pts.wt. in total of the components A-D, and the viscosity is made not more than 1000 Pa.s. the component A consists of 86-95 pts.wt. silver-covered copper particles of such a structure that copper particles whose mean particle size ranges from 1 to 10 μm are coated with silver wherein the silver content as the coating relative to the total amount of the copper particles and silver coating is 0.5-20 wt.%, while the component B consists of 2-8 pts.wt. liquid-state epoxy resin having two or more epoxy radicals, and the component C consists of 2-8 pts.wt. phenol resin of resol type, and the component D consists of 0/5-5 pts.wt. hardening agent for epoxy resin.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive paste composition for filling a via hole of a printed wiring board to electrically connect layers.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art In recent years, as electronic devices have become smaller, lighter, and thinner, the density of printed wiring boards used and the number of layers have been remarkably advanced.

【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。
On the other hand, as shown in FIG. 1, a conventionally used multilayer printed wiring board has a single printed circuit board 1 laminated in multiple layers, and is provided by penetrating the multilayer printed wiring board. Generally, by plating the through holes 2, electrical connection between the layers is formed by the plated through holes. In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a printed wiring. In this plated through hole, it is necessary to perform plating on the through hole of the multilayer substrate and plating on the hole serving as an inner via hole between individual layers. This inner via hole is, for example, as shown in FIG.
These holes are provided in the base material 5 of a single printed circuit board 4 constituting a multilayer board. In the case of the printed circuit board 4, copper foils 6 constituting a wiring pattern are fixed to both surfaces thereof.

【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。
However, the plating of the through hole 2 and the plating of the inner via hole 7 are both wet processes called plating, which complicates the manufacturing process. Further, when a through hole is formed, component mounting of a printed wiring board is required. Is considerably restricted, and high-density component mounting cannot be performed.

【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。
Therefore, recently, a method of making electrical connection between layers by using a conductive paste has been proposed and put into practical use. According to this method, electrical connection is possible between individual layers and at arbitrary positions, and the mounting density is dramatically improved.

【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。
[0006] As a conductive paste used in a conventional printed wiring board, a conductive paste for a jumper circuit, a conductive paste for an EMI shield, or a conductive paste for a through hole is known. However, these conductive pastes have not been used for filling vias. This is because these conductive pastes were not specially designed for filling vias.

【0007】[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。
The properties required for the conductive paste composition for filling vias in printed wiring boards are as follows. Increasing the contact probability of metal particles to reduce via connection resistance Having appropriate viscosity characteristics for screen printing The conductive paste composition and copper foil must adhere firmly In the conductive paste filled in vias No voids or cracks are generated during migration. Must not easily migrate between adjacent vias. Conductive paste composition has an appropriate life. Sufficient reliability (withstands solder shock test and heat cycle test). As a prior art, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-176846 (hereinafter referred to as “Prior Art 1”) discloses that the average particle diameter is 0.
5 to 20 μm, the specific surface area of which is 0.1 to 1.5 m 2 /
g of conductor filler 80-92% by weight, normal temperature viscosity 15Pa
A conductive paste composition for filling via holes, comprising 8 to 20% by weight of an epoxy resin containing two or more epoxy groups in an amount of not more than s and 0.5 to 5% by weight of a curing agent is disclosed. However, although the prior art 1 discloses an epoxy resin as a resin component to be used, the epoxy resin alone cannot suppress an increase in electrical resistance when a conductor is oxidized.

【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。
On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-8892 (hereinafter referred to as "Prior Publication 2") discloses that a composite metal powder obtained by coating copper powder with silver is used as a conductive paste for a printed wiring board. I have. However, the invention disclosed in the prior art 2 is for the purpose of preventing the phenomenon that silver is transferred to the solder at the time of soldering, and the reliability of the electrical connection between the copper particles is low. The use of an epoxy resin or a resol-type phenol resin as a binder is not described because it is not aimed at improvement.

【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。
By the way, if copper particles are used as a conductor, it is economically advantageous to noble metals such as gold, silver and palladium, and copper is less susceptible to price changes due to fluctuations in demand as these noble metals. There are benefits. Further, copper has a characteristic that electric resistance is lower than nickel, tin, and lead. On the other hand, copper has a drawback that its operation reliability is inferior because it is more easily oxidized than gold, silver, palladium, nickel, tin and lead. Particularly, in an atmosphere of high temperature and high humidity, the copper paste connected to the via is gradually oxidized, so that the electric resistance is increased. In a remarkable case, the printed wiring may be disconnected.

【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。
As described above, no conductive paste composition having excellent properties has been provided as a via-filling conductive paste composition.

【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。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has been developed in order to improve the reliability of electrical connection between copper particles when the copper particles are used as a conductor component. As a result of sufficient experiments and technical studies to obtain the appropriate conditions for the conductive paste for via filling with respect to the ratio of each compounded component, the results were achieved. An object of the present invention is to provide a conductive paste composition which is excellent and has characteristics required for the above-mentioned conductive paste composition for via filling.

【0012】[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。
In order to achieve the above-mentioned object, a conductive paste composition for filling a via of a printed wiring board according to the present invention is based on 100 parts by weight of the following components A to D in total. Contains 5 parts by weight or less of solvent and has a viscosity of 10
It is characterized by being equal to or less than 00 Pa · s. A A silver-coated copper particle having an average particle diameter of 1 to 10 μm coated with silver and having a silver content of 0.5 to 20% by weight based on the total amount of the copper particle and the coated silver is 86 to 86%. 9
5 parts by weight B 2 to 8 parts by weight of liquid epoxy resin having two or more epoxy groups C 2 to 8 parts by weight of resole type phenolic resin D Hardening agent of epoxy resin is 0.5 As described above, copper particles are easily oxidized in a high-temperature and high-humidity atmosphere. Therefore, there is a disadvantage that the electric resistance is increased. Therefore, the present invention, while maintaining as much as possible the characteristics of copper particles that low cost and relatively low electrical resistance, in order to compensate for the disadvantage of copper is easily oxidized,
By coating the surface of the copper particles with silver, the oxidation of copper in an atmosphere of high temperature and high humidity is suppressed, and even when the copper particles are partially exposed to the surface despite coating silver. Can reduce copper particles oxidized by the reducing power of the resole type phenol resin, and can suppress an increase in electric resistance.

【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。
In order to keep the electric resistance low, the proportion of silver to the total amount of copper particles and silver coated on the surface thereof is required to be at least 0.5% by weight. The copper particles are easily oxidized and the electric resistance increases. On the other hand, when the ratio of silver exceeds 20% by weight, oxidation of the copper particles is less likely to occur, but the silver ratio is increased to increase the cost, and silver migration is more likely to occur, resulting in an electric connection between vias. Connection reliability decreases. Therefore, the ratio of silver to the total amount of copper particles and silver covering the surface is preferably 0.5 to 20% by weight, more preferably 2 to 15% by weight.

【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。
The particle size of the copper particles coated with silver is 1 to 10
μm is preferred. The reason for this is to provide a viscosity characteristic suitable for screen printing. As the copper particles, those produced by an electrolytic method, a reduction method, or an atomizing method are preferably used. This is because the copper particles produced by these methods satisfy the above-mentioned particle size range, have a small specific surface area, and have an almost spherical shape.

【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。
As a method of coating the surface of the copper particles with silver, a method of coating the surface of the copper as uniformly as possible by a plating method is preferable. When the copper is exposed due to uneven plating, the exposed copper portion is oxidized. Progresses, and the electrical resistance increases. Therefore, it is preferable to perform plating so as to prevent uneven plating.

【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。
The silver-coated copper particles as described above are preferably blended in an amount of 86 to 95 parts by weight in order to function as a conductor.

【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。
Typical liquid epoxy resins having two or more epoxy groups include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, amine type epoxy resin, naphthalene skeleton epoxy resin, and dimer. There is a liquid epoxy resin such as an epoxy resin in which an acid is glycidyl-esterified, but basically, these resins can be appropriately mixed and used. This liquid epoxy resin has excellent electrical insulation properties but does not have a reducing function. Therefore, when used in combination with the resole type phenol resin described below, the defects of the resole type phenol resin are suppressed, and the resol The characteristics of the mold phenol resin can be utilized.

【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。
Although the resole type phenol resin is a resin having excellent reducibility, if only the resole type phenol resin is used as a binder resin, the resin itself is brittle, and when used as a conductive paste for filling vias, the effect of a heat cycle is reduced. As a result, the electrical connection reliability decreases. In addition, since the resol-type phenol resin is generally solid, it must be dissolved in a solvent before use, and if the amount of the solvent required for dissolution is large, it is not suitable as a conductive paste for via filling. Therefore, it is preferable to use a resin obtained by mixing a liquid epoxy resin and a resol-type phenol resin, and the weight mixing ratio is preferably liquid epoxy resin: resole-type phenol resin = 1 to 4: 4 to 1, and this ratio is used. It depends on the type of liquid epoxy resin and resol type phenol resin.

【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。
As the curing agent, a general curing agent can be used. Amine-based curing agents such as dicyandiamide and carboxylic acid hydrazide; urea-based curing agents such as 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea; phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and hexahydrophthalic anhydride And acid anhydride-based curing agents such as methylnadic anhydride, and aromatic amine-based (amine adduct) curing agents such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone. Among these, a solid latent curing agent is particularly preferable from the viewpoints of stability and workability of the composition. Here, the solid latent curing agent is
By raising to a predetermined reaction temperature and then cooling to room temperature, several types of amine components and epoxy resin are reacted to some extent to form particles of the resin, and the active groups such as amines are encapsulated in the three-dimensional structure of the polymer. The reaction is stopped in a state where the resin particle surface has partially reacted, and can be stored at room temperature for a long time without changing the characteristics, and when heated to a predetermined temperature or more, the resin particles are melted or dissolved, A substance having a function in which an encapsulated active group appears, starts a reaction at the same time, and cures quickly.

【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。
The above-mentioned liquid epoxy resin and resol type phenol resin are preferably blended in an amount of 2 to 8 parts by weight in order to ensure electrical connection reliability.
In order to perform a predetermined curing function, the curing agent should be 0.5 to 5
It is preferable to mix by weight. However, if the amount of the organic binder composed of the liquid epoxy resin, the resole-type phenol resin and the curing agent is too large, the electric resistance increases, while if the amount is too small, the paste cannot be formed. The amount is 5-1
Preferably it is 4 parts by weight.

【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。
The solvent is basically for adjusting the viscosity of the conductive paste composition. However, if the boiling point is too low, the solvent dries during filling of the via and the viscosity increases, making printing impossible. Therefore, those having a boiling point of 150 ° C. or more are preferable. Examples include butyl cellosolve, butyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, ethyl carbitol, ethyl carbitol acetate, and 2,2,4-trimethylpentanediol monoisobutyrate. It is possible, but not limited to these.

【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。
The amount of the solvent is preferably as small as possible. This is because the conductive paste is dried after drying the solvent after filling the vias, sandwiched between the copper foils from both sides, and heat-cured for interlayer connection. If the filling volume is small, it will be difficult to make an electrical connection, or if the solvent remains, voids will occur inside the via when sandwiched between copper foils and thermoset, resulting in poor electrical connection. It is.

【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。
However, on the other hand, the viscosity of the conductive paste composition at the time of printing needs to be 1000 Pa · s or less from the viewpoint of printability, so that a solvent may need to be added in some cases. Even in this case, the amount of the solvent to be added is preferably 5 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the silver-coated copper particles and the organic binder.

【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。
If the amount of the solvent exceeds 5 parts by weight, the volumetric shrinkage of the conductive paste after drying becomes large and the electrical connection becomes unstable.

【0025】[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。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An example in which the conductive paste composition of the present invention is actually used will be described. That is,
Drilling, punching, laser or the like is used to make holes in a prepreg (made of glass epoxy, paper phenol, composite, aramid epoxy, etc.) on a printed circuit board, and the holes are filled with the conductive paste composition of the present invention. . After drying, a copper foil is laminated from both sides, and the layers are connected by heating and pressing, and a circuit is formed later by etching to form a substrate. In addition, to make a multilayer substrate, a prepreg filled with the conductive paste composition of the present invention is laminated on the substrate prepared as described above, and a copper foil is laminated thereon, heated and cured, and then etched. Circuits can be formed to create a multilayer substrate. By sequentially repeating this process, a substrate having a desired multilayer structure can be formed.

【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。
As described above, the conductive paste composition of the present invention can be used for filling the vias of the prepreg to establish electrical connection between layers.

【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。
As another form, it can be used as a conductive paste for filling through holes for electrical connection between layers of a printed wiring board having a circuit formed by heat curing.

【0028】[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。
EXAMPLES The conductive paste composition for filling vias according to the present invention will be specifically described below. Table 1 shows details of the metal powder used.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 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。
The metal powders shown in Table 1 and the organic binders and solvents shown in Table 2 below were blended in the proportions (parts by weight) shown in Table 2 and kneaded with a three-roll mill to form a paste.

【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。
The epoxy resin used was a mixture of Bisphenol A type Epicoat 828 (Yuika Shell Epoxy) and Bisphenol F type Epicoat 807 (Yuika Shell Epoxy) in a weight ratio of 3 to 7. .

【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。
The resol type phenol resin is PL-22.
11 (manufactured by Showa Polymer Co., Ltd.) was used.

【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。
The curing agent is an amine adduct type curing agent MY
-24 (manufactured by Ajinomoto Co.) was used.

【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。
As a solvent, butyl carbitol acetate was used.

【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。
As the prepreg, a composite type, that is, an epoxy resin and an alumina powder are blended at a ratio of 12% by weight and 88% by weight, processed into a sheet having a thickness of 200 μm, and punched into the sheet. A hole having a diameter of 200 μm was formed. This sheet is in a prepreg state and is not completely cured.

【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。
Then, the paste shown in Table 2 was filled in the holes of the sheet and dried at 120 ° C. for 5 minutes. Then, a copper foil (thickness: 18 μm) was sandwiched from both sides of the sheet using a hot press at a temperature of 180 ° C. By heating and pressing at a pressure of 50 kg / cm 2 for 60 minutes, a plate with copper on both sides (double-sided copper-clad plate) was prepared.

【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)。
This double-sided copper-clad plate was etched by a known method to form an electrode pattern. Table 2 shows the electrical resistance per via hole. This substrate was subjected to PCT (pressure cooker test: 121 ° C., 100 hours)
The electric resistance per via hole was measured, and the change in the rate of increase from the initial resistance value was calculated (0% indicates that the resistance value did not change, and 100% indicates that the initial resistance value doubled). To indicate that it has.)

【0038】[0038]

【表2】 [Table 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。
Table 2 shows that those having a via resistance of 3 mΩ or less and a rate of change of resistance after PCT of 100% or less are good.

【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。
The copper particles having no silver coating as in Comparative Example 1 have a low via resistance, but a very large change in resistance after PCT.

【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。
Further, when copper particles coated with 30% by weight of silver as in Comparative Example 2 are used, there is no problem in resistance value change after PCT, but the production cost is increased, which is not economical. .

【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。
In Comparative Example 3, the organic binder was 15
Since the weight is large, the via resistance is large.

【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。
In Comparative Example 4, since the organic binder was too small at 3 parts by weight, the paste could not be formed even when the solvent was added up to 5 parts by weight.

【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。
In Comparative Examples 5 and 6, since the added amount of the solvent was as large as 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silver-coated copper particles and the organic binder, the via resistance was high and the change in resistance after PCT was 1000%. That's all.

【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。
When the epoxy resin was used alone as in Comparative Example 7, the change in resistance after PCT was large.

【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。
Further, when the resole type phenol resin was used alone as in Comparative Example 8, the paste viscosity became too large and the via could not be filled with the paste.

【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。
When the paste amount is reduced by increasing the amount of the solvent to 8 parts by weight as in Comparative Example 9, the via can be filled with the paste, but the via resistance is high, and the resistance after PCT is high. The change was also extremely large.

【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。
In contrast to these comparative examples, Examples 1 to 13
Shows good results because the composition is composed of silver-coated copper particles, an organic binder, and a solvent within the range of the present invention, so that the via resistance is low and the resistance change after PCT is small.

【0049】[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。
According to the present invention, it is possible to provide a conductive paste composition having excellent electrical connection reliability and having the characteristics required for a conductive paste composition for via filling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】多層プリント配線板の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a multilayer printed wiring board.

【図2】単一のプリント基板の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a single printed circuit board.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 1, 4 ... single printed circuit board 2 ... through hole 3 ... printed wiring 5 ... base material 6 ... copper foil 7 ... inner via hole

───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H05K 3/40 H05K 3/40 K

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【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
1. A conductive paste composition for filling a via of a printed wiring board, comprising a solvent of 5 parts by weight or less based on a total of 100 parts by weight of the following components A to D, and having a viscosity of 1000 Pa -A conductive paste composition for filling vias, wherein the composition is not more than s. A 86 to 95 silver-coated copper particles in which silver is coated on the surface of copper particles having an average particle diameter of 1 to 10 μm, and the ratio of silver to the total amount of copper particles and coated silver is 0.5 to 20% by weight.
Parts by weight B liquid epoxy resin having two or more epoxy groups is 2 to 8 parts by weight C resole type phenol resin is 2 to 8 parts by weight D curing agent of epoxy resin is 0.5 to 5 parts by weight 5 parts by weight
【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。
2. The conductive paste composition for filling vias according to claim 1, wherein the silver-coated copper particles are obtained by coating silver on copper particles produced by an electrolytic method, a reduction method or an atomizing method.
【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。
3. The conductive paste composition for filling vias according to claim 1, wherein the silver-coated copper particles are obtained by coating silver on the surface of copper particles by plating.
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