JP2001135140A

JP2001135140A - 導電性ペースト組成物、その使用方法、および回路基板

Info

Publication number: JP2001135140A
Application number: JP31067599A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Masuko; 英明増子; Minori Kondo; みのり近藤; Satomi Hasegawa; 里美長谷川; Shinichiro Iwanaga; 伸一郎岩永
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-05-18
Anticipated expiration: 2019-11-01
Also published as: JP4103270B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バンプ電極等の形成に適した、塗布性や、加
熱硬化時のだれ防止性に優れた導電性ペースト組成物、
その使用方法、およびそれを用いた回路基板を提供す
る。【解決手段】導電性ペースト組成物において、（Ａ）
導電粉、（Ｂ）一分子中に、エチレン性二重結合および
エポキシ基を有する化合物に由来する単位を有し、かつ
重量平均分子量が１０，０００を超え、５００，０００
以下の範囲内であるエポキシ基含有重合体、（Ｃ）熱硬
化性樹脂、（Ｄ）溶剤を含有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、導電性ペースト組
成物、その使用方法、およびその導電性ペースト組成物
からなる回路基板に関し、より詳細には、バンプ電極等
の形成に適した、塗布性や、加熱硬化時のだれ防止性に
優れた導電性ペースト組成物、その使用方法、およびそ
の導電性ペースト組成物からなる回路基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント回路基板や太陽電池の配
線形成に対して、安価で生産性が良好なため、導電性ペ
ースト組成物を用いる方法が普及している。例えば、導
電性ペースト組成物を、基板上にスクリーン印刷して所
定のパターンを形成した後、これを加熱処理して、溶剤
の蒸発乾燥を行うとともに、バインダー樹脂を硬化させ
て、回路導体を形成するものである。このような導電性
ペースト組成物は、エポキシ樹脂や、フェノール樹脂な
どの熱硬化性樹脂をバインダー樹脂として用い、このバ
インダー樹脂を有機溶剤に溶解させるとともに、これに
銀粉、銅粉等の導電粉を分散させて、ペースト状にした
ものである。特に導電粉として銀粉を用いた導電性ペー
スト組成物は、導電性が良好であることから、プリント
回路基板用導体、多層回路基板導体、電極配線や、バン
プ電極（突起電極）などの回路導体を形成する目的で広
く利用されている。そして、このような導電性ペースト
組成物の例が、例えば、特開平１１−６６９５５号に開
示されており、導電粉と、フェノール樹脂等の重量平均
分子量が３，５００〜１０，０００の高分子量熱硬化性
樹脂と、エポキシ樹脂等の重量平均分子量が３５０〜
３，５００の低分子量熱硬化性樹脂とから構成されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
１１−６６９５５号に開示された導電性ペースト組成物
は、重量平均分子量が３，５００〜１０，０００の高分
子量熱硬化性樹脂を含有しているものの、硬化初期に
は、高温加熱により液状化して、急激に粘度が低下する
という問題が見られた。したがって、電極上に、かかる
導電性ペースト組成物から、例えばバンプを形成した場
合、電極上から流出してしまい、いわゆるだれが発生す
るという問題が見られた。そこで、だれ防止のために溶
剤の添加量を少なくすることも考えらえるが、塗布性や
スルーホールへの充填性が乏しくなり、作業性が低下す
るという問題が見られた。

【０００４】そこで、本発明の発明者らは鋭意検討した
結果、導電性ペースト組成物のバインダー樹脂として、
特定の重量平均分子量を有するとともに、エポキシ樹脂
と反応可能な官能基を有する重合体を用いることによ
り、優れた塗布性やだれ防止性が得られることを見出
し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、
バンプ電極等の形成に適した、塗布性に優れ、しかも加
熱硬化時のだれが少ない導電性ペースト組成物、その使
用方法、およびその導電性ペースト組成物からなる回路
基板を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、下記
（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有する導電性ペースト組成物が
提供され、本発明の目的が達成される。（Ａ）導電粉（Ｂ）一分子中に、エチレン性二重結合およびエポキシ
基を有する化合物（以下、化合物Ａと称する。）に由来
する単位を有し、かつ重量平均分子量が１０，０００を
超え、５００，０００以下の範囲内であるエポキシ基含
有重合体（Ｃ）熱硬化性樹脂（Ｄ）溶剤このように特定の分子量を有するエポキシ基含有重合体
を含むことにより、塗布性に優れ、しかも高温加熱した
としても、だれが少ない導電性ペースト組成物を得るこ
とができる。したがって、バンプ電極等を形成した場合
であっても、精度良く形成することができる。

【０００６】また、本発明の導電性ペースト組成物を構
成するにあたり、一分子中に、エチレン性二重結合およ
びエポキシ基を有する化合物が、エポキシ基含有（メ
タ）アクリレートであることが好ましい。このように構
成することにより、（Ｂ）成分と（Ｃ）成分との相溶性
がより向上するとともに、さらに優れた塗布性を得るこ
とができる。

【０００７】また、本発明の導電性ペースト組成物を構
成するにあたり、（Ｃ）成分が、（Ｂ）成分以外のエポ
キシ樹脂（以下、同様である。）であって、さらに
（Ｅ）成分として、エポキシ硬化剤を含有することが好
ましい。このように構成することにより、（Ｂ）成分
と、（Ｃ）成分とを効率的に反応させることができる。
したがって、耐熱性に優れた導電性硬化物となる導電性
ペースト組成物を得ることができる。

【０００８】また、本発明の導電性ペースト組成物を構
成するにあたり、シラン系カップリング剤、アルミニウ
ム系カップリング剤、チタネート系カップリング剤およ
びジルコネート系カップリング剤からなる群から選択さ
れる少なくとも一つのカップリング剤を含有するするこ
とが好ましい。このようにカップリング剤を添加するこ
とにより、基材に対する塗布性が向上するとともに、耐
湿性が著しく向上するため、長期間にわたって、優れた
密着力等を得ることができる。

【０００９】また、本発明の別の態様は、上述した導電
性ペースト組成物を作成する工程と、当該導電性ペース
ト組成物を塗布する工程と、当該導電性ペースト組成物
を加熱硬化させてバンプ電極を形成する工程とを含む導
電性ペースト組成物の使用方法である。このように導電
性ペースト組成物を使用することにより、精度に優れた
バンプ電極等に適した導電性硬化物を得ることができ
る。

【００１０】また、本発明の別の態様は、上述した導電
性ペースト組成物を基板上で硬化させてなる回路基板で
ある。このように導電性ペースト組成物からバンプ電極
等を形成することにより、精度に優れたバンプ電極等を
有する回路基板を得ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の導電性ペースト組成物に
関する実施の形態（第１の実施形態）、導電性ペースト
組成物の使用方法に関する実施の形態（第２の実施形
態）、および導電性ペースト組成物からなる回路基板に
関する実施の形態（第３の実施形態）を適宜図面を参照
しながら具体的に説明する。

【００１２】［第１の実施形態］本発明の第１の実施形
態は、下記（Ａ）〜（Ｆ）成分を含有する導電性ペース
ト組成物である。（Ａ）導電粉（Ｂ）一分子中に、エチレン性二重結合およびエポキシ
基を有する化合物に由来する単位を有し、かつ重量平均
分子量が１０，０００を超え、５００，０００以下の範
囲内であるエポキシ基含有重合体（Ｃ）熱硬化性樹脂（Ｄ）溶剤（Ｅ）硬化剤（Ｆ）カップリング剤

【００１３】（１）導電粉導電粉の種類（Ａ）成分の導電粉としては、導電性ペーストに組成物
において従来から使用されているものであれば、特にそ
の種類は制限されるものではないが、具体的に、銀粉、
銀合金粉、銅粉、銅合金粉、金粉、ニッケル粉、コバル
ト粉、半田粉、鉛粉、すず粉、プラチナ粉、アルミニウ
ム粉等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げら
れる。

【００１４】また、これら導電粉の形状についても、特
に制限されるものではないが、具体的に、球状、粒状、
板状、鱗片状、ウイスカー状、棒状、フィラメント状等
の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
これらの導電粉は、単独粒子として存在していても良い
し、あるいは凝集粒子の形態であることも好ましい。た
だし、加熱硬化後の導電性がより良好であることから、
鱗片状の銀粉または銀合金を使用することがより好まし
い。

【００１５】平均粒径また、導電粉の平均粒径を、バインダー樹脂中に均一に
混合分散して、優れた導電性を得るために、通常０．１
〜３０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．５
〜２０μｍの範囲内の値とすることがより好ましく、
０．５〜１５μｍの範囲内の値とすることがさらに好ま
しい。

【００１６】なお、より優れた導電性を得るために、平
均粒径が異なる２種類以上の導電粉、例えば、平均粒径
が１０〜３０μｍの導電粉と、平均粒径が０．１〜１０
μｍ未満の導電粉とを混合使用することも好ましい。こ
のように平均粒径が異なる複数の導電粉を使用すると、
平均粒径が大きい導電粉の間に、平均粒径が小さい導電
粉が入り込むことができる。したがって、バインダー樹
脂中に、高密度で導電粉を充填することができる。

【００１７】（２）エポキシ基含有重合体種類（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体としては、化合物Ａ
に由来する単位を有する所定量の重量平均分子量の重合
体であれば、その種類は特に制限されるものではない
が、例えば、化合物Ａの単独重合体、あるいは化合物Ａ
と他の単量体との共重合体であることが好ましい。

【００１８】ここで、化合物Ａとしては、エポキシ基含
有（メタ）アクリレート類や、エポキシ基含有ビニル化
合物が挙げられる。より具体的には、エポキシ基含有
（メタ）アクリレートとしては、（メタ）アクリル酸グ
リシジル、α−エチル（メタ）アクリル酸グリシジル、
α−ｎ−プロピル（メタ）アクリル酸グリシジル、α−
ｎ−ブチル（メタ）アクリル酸グリシジル、３，４−エ
ポキシブチル（メタ）アクリレート、３，４−エポキシ
ヘプチル（メタ）アクリレート、α−エチル−６，７−
エポキシヘプチル（メタ）アクリレート、エポキシ基含
有ビニル化合物としては、アリルグリシジルエーテル、
ビニルグリシジルエーテル、ｏ−ビニルベンジルグリシ
ジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテ
ル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、３−ビニ
ルシクロヘキセンオキサイド等の一種単独あるいは二種
以上の組み合わせが挙げられる。これらのエポキシ基含
有単量体のうち、特に、（メタ）アクリル酸グリシジ
ル、およびα−エチル（メタ）アクリル酸グリシジルが
好ましい。

【００１９】化合物Ａを含む単量体の全体量を１００重
量％としたときに、化合物Ａの添加量を１０重量％以上
の値とすることが好ましい。この理由は、（Ｂ）成分中
に、化合物Ａに由来する単位が、１０重量％未満となる
と、熱硬化性樹脂との反応性が著しく低下する場合があ
るためである。

【００２０】また、（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体
を構成する他の単量体として、化合物Ａ以外のエポキシ
基を含有しないビニル基含有化合物、（メタ）アクリル
アミド化合物、（メタ）アクリル酸エステル等の一種単
独あるいは二種以上の組み合わせを添加することも好ま
しい。このようなエポキシ基を含有しない単量体以外の
ビニル基含有化合物としては、ヒドロキシスチレン、イ
ソペニルフェノール、スチレン、α−メチルスチレン、
ｐ−メチルスチレン、クロロスチレン、ｐ−メトキシス
チレン、ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタム、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリル等が挙げられる。
また、（メタ）アクリルアミド化合物としては、アクリ
ルアミド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリ
ルアミド等が挙げられる。さらに、（メタ）アクリル酸
エステルとしては、メチル（メタ）アクリレート、エチ
ル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレー
ト、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ヒドロ
キシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）ア
クリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、フェノキ
シエチル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メ
タ）アクリレート、イソボロニル（メタ）アクリレー
ト、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート等が挙げ
られる。これらの共重合成分のうち、特に、スチレン、
アクリロニトリル、ヒドロキシスチレン、メチル（メ
タ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリ
レートが好ましい。

【００２１】重量平均分子量（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体の重量平均分子量を
１０，０００を超え、５００，０００以下の範囲内の値
とする。この理由は、かかる重量平均分子量が１０，０
００以下となると、加熱硬化時の粘度が急激に低下し、
十分なだれ防止性が得られず、また硬化後の接着強度が
乏しい場合があるためである。一方、かかる重量平均分
子量が５００，０００を超えると、導電性ペースト組成
物の粘度が過度に増加し、塗布性が低下するためであ
る。したがって、導電性ペースト組成物における加熱硬
化時のだれ防止と、塗布性とのバランスがより良好とな
るため、（Ｂ）成分の重量平均分子量を２０，０００〜
４００，０００の範囲内の値とすることがより好まし
く、３０，０００〜３００，０００の範囲内の値とする
ことがさらに好ましい。なお、かかる重量平均分子量
は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）
により、ポリスチレン換算の分子量として測定すること
ができる。以下、同様である。

【００２２】製造方法（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体の製造方法は特に制
限されるものではないが、例えば、ラジカル発生剤を添
加して、上述した化合物Ａをラジカル重合することによ
り得ることができる。このようなラジカル発生剤として
は、例えば、ジアシルパーオキサイド類、ケトンパーオ
キサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアルキルパ
ーオキサイド類、パーオキシエステル類、アゾ系化合
物、過硫酸塩の一種単独または二種以上の組み合わせが
挙げられる。より具体的には、例えば、過酸化ベンゾイ
ル、ラウリルパーオキサイド、２，２′−アゾビスイソ
ブチロニトリロ、４，４′−アゾビス（４−シアノ吉草
酸）などが挙げられる。

【００２３】また、必要に応じて亜硫酸水素ナトリウ
ム、ピロ亜硫酸ナトリウムなどの無機還元剤、ナフテン
酸コバルト、ジメチルアニリンなどの有機還元剤を併用
することも好ましい。このように組み合わせて使用する
ことにより、さらに素早いラジカル反応を生じさせるこ
とができる。さらに、ヨウ素含有フッ素化合物を単独、
もしくは上述した有機過酸化物、アゾ系化合物あるいは
過硫酸塩と併用して好適に用いることができる。なお、
ラジカル発生剤の添加量を、例えば、化合物Ａを含む単
量体１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲
内の値とすることが好ましい。

【００２４】また、（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体
を製造する際に、連鎖移動剤を添加することも好まし
い。連鎖移動剤を使用することにより、（Ｂ）成分の重
量平均分子量の調整がより容易となる。このような連鎖
移動剤としては、四塩化炭素、クロロホルム、および四
臭化炭素等のハロゲン化炭化水素類、ｎ−ヘキシルメル
カプタン、ｎ−オクチルメルカプタン、ｎ−ドデシルメ
ルカプタン、ｔ−ドデシルメルカプタン、チオグリコー
ル類、チオプロピオン酸等のメルカプタン類、ジメチル
キサントンゲンジサルファイド、ジイソプロピルキサン
トンゲンジサルファイド等のキサントンゲン類、テルピ
ノーレン、α−メチルスチレンダイマー等が挙げられ
る。

【００２５】添加量（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体の添加量を、例え
ば、導電粉である（Ａ）成分１００重量部に対して、１
〜１５重量部の範囲内の値とすることが好ましい。この
理由は、かかる（Ｂ）成分の添加量が１重量部未満とな
ると、導電性ペースト組成物における加熱硬化時のだれ
防止効果が発揮されない場合があるためである。一方、
かかる（Ｂ）成分の添加量が１５重量部を超えると、相
対的に導電粉の添加量が減少して導電性が低下する場合
があるためである。したがって、導電性ペースト組成物
における加熱硬化時のだれ防止と、導電性とのバランス
がより良好となるため、（Ａ）成分１００重量部に対し
て、（Ｂ）成分の添加量を３〜１０重量部の範囲内の値
とすることがより好ましい。

【００２６】（３）熱硬化性樹脂種類（Ｃ）成分の熱硬化性樹脂は任意成分であるが、得られ
る硬化物の機械的特性等をより向上させる場合には、使
用することが好ましい。このような熱硬化性樹脂として
は、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿
素樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ア
ミノ−アルキド系樹脂、シリコーン系樹脂等の一種単独
または二種以上の組合わせが挙げられる。これらの中で
も、耐熱性や機械的特性がより優れていることから、エ
ポキシ樹脂（（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体を除
く。）が特に好ましい。

【００２７】なお、エポキシ樹脂としては１分子中に２
個以上のエポキシ基を有するもことが好ましく、例え
ば、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、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、ビスフェノ
ールＡＤ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂等が挙げ
られる。

【００２８】そして、これらの熱硬化系樹脂のうちで
も、室温（２５℃）〜２００℃の範囲内の加熱温度にお
いて、１０分〜２４時間の加熱時間で硬化するもことが
好ましく、１００℃〜１８０℃の範囲内の加熱温度にお
いて、２０分〜１２時間の加熱時間で硬化するもことが
より好ましい。このような条件で加熱硬化することによ
り、生産性が向上するとともに、基板等に対する加熱の
影響も少なくなる。

【００２９】添加量（Ｃ）成分の熱硬化性樹脂の添加量としては、例えば、
（Ａ）成分の導電粉１００重量部に対して、５〜２０重
量部の範囲内の値とすることが好ましい。この理由は、
かかる（Ｃ）成分の添加量が５重量部未満となると、十
分な基板との接着性が発揮されない場合があるためであ
る。一方、かかる（Ｃ）成分の添加量が２０重量部を超
えると、導電性ペースト組成物の硬化後の導電性の低下
が大きいためである。したがって、導電性ペースト組成
物において、（Ｃ）成分の添加量を５〜１５重量部の範
囲内の値とすることがより好ましい。

【００３０】（４）溶剤種類（Ｄ）成分としての溶剤の種類は、特に制限されるもの
ではないが、例えば、エチレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエー
テルアセテート等のエチレングリコールモノアルキルエ
ーテルアセテート類；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エチルエーテル、
プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレ
ングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコ
ールモノアルキルエーテル類；プロピレングリコールジ
メチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテ
ル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピ
レングリコールジブチルエーテル等のプロピレングリコ
ールジアルキルエーテル類；プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
プロピルエーテルアセテート、プロピレングリコールモ
ノブチルエーテルアセテート等のプロピレングリコール
モノアルキルエーテルアセテート類；エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ等のセロソルブ類、ブチルカルビ
トール等のカルビトール類；乳酸メチル、乳酸エチル、
乳酸ｎ−プロピル、乳酸イソプロピル等の乳酸エステル
類；酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピ
ル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｎ−アミ
ル、酢酸イソアミル、プロピオン酸イソプロピル、プロ
ピオン酸ｎ−ブチル、プロピオン酸イソブチル等の脂肪
族カルボン酸エステル類；３−メトキシプロピオン酸メ
チル、３−メトキシプロピオン酸エチル、３−エトキシ
プロピオン酸メチル、３−エトキシプロピオン酸エチ
ル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル等の他のエス
テル類；トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類；２
−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、シク
ロヘキサノン等のケトン類；Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド、Ｎ−メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセト
アミド、Ｎ−メチルピロリドン等のアミド類；γ−ブチ
ロラクン等のラクトン類を挙げることができる。これら
の溶剤は、一種単独で使用することも好ましいが、ある
いは二種以上を混合して使用することも好ましい。

【００３１】溶剤の使用量また、（Ｄ）成分の溶剤の使用量を、導電性ペースト組
成物の固形分の全体量を１００重量部としたときに、１
〜１００重量部の範囲内の値とすることが好ましい。こ
の理由は、溶剤の使用量が１重量部未満となると、導電
性ペースト組成物の粘度調整が困難となり、塗布性が低
下する場合があるためである。一方、溶剤の使用量が１
００重量部を超えると、導電性ペースト組成物を塗布し
た場合の乾燥性が乏しくなる場合があるためである。し
たがって、かかる導電性ペースト組成物を塗布性や乾燥
性とのバランスがより良好なことから、溶剤の使用量
を、導電性ペースト組成物の固形分の全体量を１００重
量部としたときに、１〜９０重量部の範囲内の値とする
ことがより好ましく、２〜５０重量部の範囲内の値とす
ることがさらに好ましい。なお、（Ｄ）成分の溶剤の使
用量は、導電粉の重量を基準にして定めることも好まし
く、例えば、導電粉１００重量部あたり、溶剤の使用量
を１０〜１００重量部の範囲内の値とすることが好まし
い。

【００３２】（５）硬化剤種類（Ｅ）成分の硬化剤は、（Ｃ）成分の熱硬化性樹脂およ
び（Ｂ）成分のエポキシ基含有重合体あるいはいずれか
一方の化合物を硬化するために添加することが好まし
い。このような（Ｅ）成分の種類は特に制限されるもの
ではないが、例えば、熱硬化性樹脂の硬化剤、特にエポ
キシ樹脂の硬化剤として、アミン類、ジシアンジアミ
ド、二塩基酸ジヒドラジド、イミダゾール類などが挙げ
られる。このような硬化剤を添加することにより、熱硬
化性樹脂の熱硬化を効率的に行うことができる。

【００３３】添加量また、（Ｅ）成分の硬化剤の添加量についても、特に制
限されるものではないが、例えば、（Ａ）成分の導電粉
１００重量部に対して、かかる（Ｅ）成分の添加量を
０．１〜１０重量部の範囲内の値とすることが好まし
い。この理由は、（Ｅ）成分の使用量が０．１重量部未
満となると、熱硬化性樹脂に対する硬化性が著しく低下
する場合があるためであり、一方、（Ｅ）成分の使用量
が１０重量部を超えると、反応性を制御することが困難
となり、熱硬化性樹脂における保存安定性が低下する場
合があるためである。

【００３４】硬化促進剤また、本発明の導電性ペーストにおいて、必要に応じ
て、硬化促進剤を使用することも好ましい。このような
硬化促進剤の種類としては、特に制限されるものではな
いが、例えば、有機ボロン、三級アミン類、イミダゾー
ルおよびこれらの塩等が挙げられる。これらは、特にエ
ポキシ樹脂の硬化促進剤として好ましい。また、硬化促
進剤を使用する場合、その使用量を、バインダー樹脂１
００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲内の値
とすることが好ましく、０．５〜５重量部の範囲内の値
とすることがより好ましい。なお、硬化促進剤の添加量
は、導電粉の重量を基準にして定めることも好ましく、
例えば、導電粉１００重量部あたり、硬化促進剤の添加
量を０．１〜５重量部の範囲内の値とすることが好まし
い。

【００３５】（６）カップリング剤種類本発明の導電ペーストに、（Ｆ）成分として、カップリ
ング剤を添加することが好ましい。このようにカップリ
ング剤を添加することにより、基材に対する塗布性が向
上するとともに、耐湿性が著しく向上するため、長期間
にわたって、優れた密着力等を得ることができる。この
ようなカップリング剤としては、上述したように、シラ
ン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤、
チタネート系カップリング剤およびジルコネート系カッ
プリング剤からなる群から選択される少なくとも一つの
カップリング剤が挙げられる。そして、これらのカップ
リング剤のうち、比較的少量の添加で優れた耐湿性の向
上効果等が得られることから、シラン系カップリング剤
を添加することがより好ましい。

【００３６】また、シラン系カップリング剤等の種類に
ついても、特に制限されるものではないが、例えば、γ
−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−アミノプロピルジメチルメトキシ
シラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等の
一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。

【００３７】添加量また、（Ｆ）成分のカップリング剤の添加量を、バイン
ダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の
範囲内の値とすることが好ましく、０．５〜５重量部の
範囲内の値とすることがより好ましい。この理由は、
（Ｆ）成分の添加量が０．１重量部未満となると、添加
効果が発揮されない場合があるためであり、一方、
（Ｆ）成分の添加量が１０重量部を超えると、自己縮合
し、導電性ペースト組成物の保存安定性が低下する場合
があるためである。

【００３８】（７）添加剤導電性ペースト組成物における上述した以外の化合物と
して、高分子添加剤、反応性希釈剤、重合禁止剤、重合
開始助剤、レベリング剤、濡れ性改良剤、界面活性剤、
可塑剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、帯電防止剤、無機
充填剤、防カビ剤、調湿剤、染料溶解剤、緩衝溶液、キ
レート剤、難燃化剤等の一種単独または二種以上の組合
せを含有させることができる。

【００３９】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態は、導電性ペースト組成物の使用方法であり、以下の
工程を含んでいる。（１）導電性ペースト組成物を作成する工程（第１の工
程と称する場合がある。）。（２）導電性ペースト組成物を塗布する工程（第２の工
程と称する場合がある。）。（３）加熱することにより導電性ペースト組成物を硬化
させる工程（第３の工程と称する場合がある。）。

【００４０】（１）第１の工程導電粉と、バインダー樹脂とを、例えば、混合機を用い
て、均一に混合攪拌し、導電性ペースト組成物材料を作
成する工程である。ここで、好ましい混合機としては、
ボールミル、プロペラミキサー、ハイシェアミキサー、
三本ロール、Ｖブレンダー、ニーダー、マイクロフルイ
ダイザー等が挙げられる。例えば、ボールミルを用いた
場合、一例として、直径１０ｍｍのステンレスメディア
をボールミル内に容積換算で１／２程度に充填した後、
回転数３０〜２００ｒｐｍ、５〜１２０時間の条件で攪
拌することが好ましい。また、導電性ペースト組成物材
料を混合するに際して、混合機内の温度が上昇する場合
がある。その場合に、冷却装置等を用いて、例えば６０
℃以内の温度に保持することが好ましい。この理由は、
混合機内の温度が６０℃以上となると、バインダー樹脂
の一部が反応して、硬化する場合があるためである。

【００４１】また、第１の工程において、導電性ペース
ト組成物材料の粘度を１００〜１，０００，０００ｃＰ
（測定温度２５℃、以下同様である。）の範囲内の値に
調整することが好ましい。この理由は、かかる粘度が１
００ｃＰ未満となると、導電粉が沈降したり、塗布した
際に、だれが生じやすくなる場合があるためである。一
方、粘度が１，０００，０００ｃＰを超えると、均一に
塗布することが困難となる場合があるためである。した
がって、導電性ペーストの塗布性や、導電粉の分散性が
より良好となることから、導電性ペースト材料の粘度を
１，０００〜５００，０００ｃＰの範囲内の値に調整す
ることがより好ましく、５，０００〜２００，０００ｃ
Ｐの範囲内の値に調整することがさらに好ましい。

【００４２】（２）第２の工程第２の工程は、導電性ペースト組成物を、例えば、塗布
機を用いて、基板上に塗布（印刷）する工程である。こ
こで、好ましい塗布機としては、スクリーン印刷機、グ
ラビアコート機、ロールコート機等が挙げられる。スク
リーン印刷機を用いた場合、例えば、ステンレス製のメ
タル版を用いて、直径が５０μｍの円形のバンプを形成
することが好ましい。なお、この時点で、導電性ペース
ト組成物の塗布精度を検査することが好ましい。例え
ば、導電性ペースト組成物が、所定場所からはみ出て塗
布されたような場合には、基板ごと、溶剤洗浄すること
により、導電性ペースト組成物を除去することができ
る。したがって、将来的な歩留まりを向上させることが
でき、しかも、この段階であれば基板を再使用すること
ができる。

【００４３】（３）第３の工程第２の工程は、例えば、オーブンを用いて、加熱するこ
とにより導電性ペースト組成物を硬化させる工程であ
る。ここで、導電性ペースト組成物を加熱する場合、例
えば、オーブンや赤外線ランプ等を用いて、６０℃〜２
００℃の範囲内の温度において、１０分〜２４時間の条
件で加熱することが好ましい。このような加熱条件であ
れば、基材等に対する熱劣化のおそれも少なく、しか
も、製造時間が過度に長くなることがない。

【００４４】なお、この加熱硬化後の時点においても、
導電性ペースト組成物を硬化して得られた回路の精度を
検査することが好ましい。例えば、回路が所定の場所か
らはみ出て形成されていたような場合には、それを取り
除くことが好ましい。したがって、不良の回路基板を使
用する頻度が少なくなり、回路基板に対して、半導体素
子等を実装する際の、回路との位置合わせが正確とな
り、将来的な歩留まりを向上させることができる。

【００４５】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態は、図１に示すように、基材１２上で、導電性ペース
ト組成物を硬化してなるバンプ１４を設けた回路基板１
０である。なお、導電性ペースト組成物自体や、その硬
化方法については、第１および第２の実施形態で説明し
た内容と同様であるため、ここでの説明は省略する。

【００４６】（１）基材第３の実施形態における回路基板１０の基材１２は、ソ
ーダガラス、石英ガラス、シリコン、サファイヤ、アル
ミナ、ジルコニア等の無機材料や、エポキシ系樹脂、ポ
リエステル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレ
ン樹脂、フェノール樹脂等の有機材料から構成されてい
ることが好ましい。これらの材料であれば、基板として
の所定の絶縁性、耐熱性、機械的強度等を有しているた
めである。

【００４７】また、基材１２の厚さも特に制限されるも
のではないが、具体的に、０．１〜１０ｍｍの範囲内の
値が好ましく、０．５〜８ｍｍの範囲内の値がより好ま
しく、１〜５ｍｍの範囲内の値がさらに好ましい。この
理由は、基材の厚さが０．１ｍｍ未満となると、回路基
板１０の機械的強度が低下する場合があるためであり、
一方、基材の厚さが１０ｍｍを超えると、取り扱いが困
難となる場合があるためである。なお、図１に示すよう
に、これらの基材１２上に、ソルダーレジスト１６等を
予め形成しておいてもよく、さらに、ソルダーレジスト
１６間の窪み１８に、内部電極２０、例えば、アルミニ
ウム電極、銅電極、クロム電極等を露出させておくいて
もよい。このように基材１２を構成すると、導電性ペー
スト組成物からバンプ１４を形成する際に、隣接する電
極間でのショートの発生を有効に防止することができ
る。

【００４８】（２）バンプさらに、第３の実施形態の回路基板１０において、バン
プ１４の形態は特に制限されるものではないが、バンプ
１４の高さを例えば１０〜３００μｍの範囲内の値とす
ることが好ましい。この理由は、バンプの高さが１０μ
ｍ未満となると、回路基板に実装する半導体素子等との
電気接続性が低下する場合があるためであり、一方、バ
ンプの高さが３００μｍを超えると、隣接電極との間
で、ショートが発生する場合があるためである。

【００４９】なお、バンプ１４用の導電性ペースト組成
物は、回路基板１０に実装する半導体素子２０等と電気
接続した後に加熱硬化させることが好ましい。このよう
に加熱硬化させると、導電性ペースト組成物を介して、
内部電極２０と、半導体素子２０等とを強固に電気接続
して、優れた電気信頼性を得ることができる。参考のた
め、図２に、バンプ１４が形成された回路基板１０に、
フリップチップとして半導体素子２０を実装した状態を
示す。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
の範囲はこれら実施例の記載に限定されるものではな
い。また、実施例中、各成分の配合量は特に記載のない
限り重量部を意味している。

【００５１】［重合例１］反応容器内に、グリシジルメ
タクリレート（ＧＭＡと略記する。）２５ｇと、アクリ
ロニトリル（ＡＮと略記する。）１０ｇと、メチルメタ
クリレート（ＭＭＡと略記する。）１５ｇと、ジオキサ
ン（ＤＯＸと略記する。）５０ｇとを混合して、均一な
反応原料溶液とした。この反応原料溶液に対して、３０
分間、窒素バブリングを実施した後、重合開始剤として
の２，２−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮと略
記する。）１．９ｇを添加した。窒素バブリングを継続
しながら、反応容器内の温度を７０℃に昇温した。その
ままの温度で、７時間重合反応を継続し、反応溶液とし
た。得られた反応溶液と、多量のヘキサンとを混合し、
重合体を凝固させた後、この重合体を採取して、ジオキ
サンに再溶解させた。このヘキサンによる凝固と、ジオ
キサンによる再溶解の操作を５回繰り返し、未反応モノ
マを除去した。次いで、７０℃、減圧の条件でジオキサ
ンを飛散させ、白色のエポキシ基含有重合体を得た。こ
の重合体の重量平均分子量を、ＧＰＣを用いて測定した
ところ、１１０，０００であった。この重合体をＡ−１
とする。この重合体Ａ−１のガラス転移温度は９０℃で
あった。

【００５２】［重合例２］反応容器内に、グリシジルメ
タクリレート１５ｇと、アクリロニトリル５ｇと、ブチ
ルメタクリレート（ＢＡと略記する。）３０ｇと、ジオ
キサン５０ｇとを混合して、均一な反応原料溶液とし
た。この反応原料溶液に対して、３０分間、窒素バブリ
ングを実施した後、重合開始剤としての２，２−アゾビ
スイソブチロニトリル１．９ｇと、連鎖移動剤としての
ｔ−ドデシルメルカプタン（Ｄ−ＳＨと略記する。）
０．５ｇとを添加した。次いで、重合例１と同様に重合
を行い、さらに未反応モノマを除去して、白色のエポキ
シ基含有重合体を得た。この重合体の重量平均分子量
を、ＧＰＣを用いて測定したところ、８０，０００であ
った。この重合体をＡ−２とする。この重合体Ａ−２の
ガラス転移温度は０℃であった。

【００５３】［重合例３］反応容器内に、グリシジルメ
タクリレート３０ｇと、スチレン（Ｓｔと略記する。）
２０ｇと、ジオキサン５０ｇとを混合して、均一な反応
原料溶液とした。この反応原料溶液に対して、３０分
間、窒素バブリングを実施した後、重合開始剤としての
２，２−アゾビスイソブチロニトリル１．９ｇと、連鎖
移動剤としてのｔ−ドデシルメルカプタン０．４ｇとを
添加した。次いで、重合例１と同様に重合を行い、さら
に未反応モノマを除去して、白色のエポキシ基含有重合
体を得た。この重合体の重量平均分子量を、ＧＰＣを用
いて測定したところ、９５，０００であった。この重合
体をＡ−３とする。この重合体Ａ−３のガラス転移温度
は８８℃であった。

【００５４】［重合例４］反応容器内に、グリシジルメ
タクリレート２０ｇと、イソボロニルアクリレート（Ｉ
ＢＡと略記する。）３０ｇと、ジオキサン５０ｇとを混
合して、均一な反応原料溶液とした。この反応原料溶液
に対して、３０分間、窒素バブリングを実施した後、重
合開始剤としての２，２−アゾビスイソブチロニトリル
１．９ｇと、連鎖移動剤としてのｔ−ドデシルメルカプ
タン０．５ｇとを添加した。次いで、重合例１と同様に
重合を行い、さらに未反応モノマを除去して、白色のエ
ポキシ基含有重合体を得た。この重合体の重量平均分子
量を、ＧＰＣを用いて測定したところ、７５，０００で
あった。この重合体をＡ−４とする。この重合体Ａ−４
のガラス転移温度は１０５℃であった。

【００５５】

【表１】

【００５６】［実施例１］（１）導電性ペースト組成物の作成熱硬化性樹脂として、エポキシ樹脂であるエピコート１
００４（油化シェルエポキシ（株）製）８重量部、およ
び、重合例１で得られたエポキシ基含有ラジカル重合体
Ａ−１３重量部を、酢酸ブチルセロソルブ１０重量部
に対して溶解させ、均一な樹脂溶液とした。この樹脂溶
液に対して、鱗片状の銀粉であるＡＹ６０８０（田中貴
金属工業（株）製）１００重量部と、シランカップリン
グ剤として、２１０ＭＣ（東レダウコーニング（株）
製）１重量部と、エポキシ硬化剤として、イミダゾール
系化合物の２Ｐ４ＭＨＺ（四国化成工業（株）製）１．
５重量部とを加えた。そして、３本ロールを用いて、こ
れらの導電性ペースト組成物材料を、１時間混練し、導
電性ペースト組成物とした。

【００５７】（２）導電性ペースト組成物の塗布調製した導電性ペースト組成物を、ガラス板上に、スク
リーン印刷機を用いて、直径５０μｍ、高さ３０μｍの
テストパターンを印刷した。このテストパターンを８０
℃、１０分の条件で乾燥し、この時点で、光学顕微鏡を
用いて塗膜表面を観察した。その結果、導電性ペースト
組成物が、所定テストパターン形状に印刷されていた。

【００５８】（３）導電性ペースト組成物の加熱硬化次いで、オーブンを用いて、１５０℃、６０分の条件
で、導電性ペースト組成物からなるテストパターンを加
熱硬化させた。この硬化後のテストパターンを、光学顕
微鏡を用いて観察した。その結果、テストパターンは、
だれは全く観察されなかった。また、抵抗率計を用い
て、硬化後の塗膜の体積抵抗率を測定したところ、０．
１５ｍΩ・ｃｍという良好な導電性を示すことが確認さ
れた。

【００５９】［実施例２］エポキシ基含有ラジカル重合
体Ａ−１のかわりに、重合例２で得られたエポキシ基含
有ラジカル重合体Ａ−２を用いた以外は、実施例１と同
様にして、導電性ペースト組成物を調製した。そして、
実施例１と同様にして、得られた導電性ペースト組成物
をテストパターン形状にスクリーン印刷し、加熱硬化さ
せて、塗布性や導電性を評価した。その結果、導電性ペ
ースト組成物からなる塗膜は、精度良く塗布できるとと
もに、硬化後において、だれは全く観察されなかった。
また、硬化後の塗膜の体積抵抗率は０．１２ｍΩ・ｃｍ
であり、良好な導電性を示すことが確認された。

【００６０】［実施例３］エポキシ基含有ラジカル重合
体Ａ−１のかわりに、重合例３で得られたエポキシ基含
有ラジカル重合体Ａ−３を用いた以外は、実施例１と同
様にして、導電性ペースト組成物を調製した。そして、
実施例１と同様にして、得られた導電性ペースト組成物
をテストパターン形状にスクリーン印刷し、加熱硬化さ
せて、塗布性や導電性を評価した。その結果、導電性ペ
ースト組成物からなる塗膜は、精度良く塗布できるとと
もに、硬化後において、だれは全く観察されなかった。
また、硬化後の塗膜の体積抵抗率は０．２０ｍΩ・ｃｍ
であり、良好な導電性を示すことが確認された。

【００６１】［実施例４］エポキシ基含有ラジカル重合
体Ａ−１のかわりに、重合例４で得られたエポキシ基含
有ラジカル重合体Ａ−４を用いるとともに、エポキシ樹
脂としてＥＰ１００４を５重量部添加した以外は、実施
例１と同様にして、導電性ペースト組成物を調製した。
そして、実施例１と同様にして、得られた導電性ペース
ト組成物をテストパターン形状にスクリーン印刷し、加
熱硬化させて、塗布性や導電性を評価した。その結果、
導電性ペースト組成物からなる塗膜は、精度良く塗布で
きるとともに、硬化後において、だれは全く観察されな
かった。また、硬化後の塗膜の体積抵抗率は０．２０ｍ
Ω・ｃｍであり、良好な導電性を示すことが確認され
た。

【００６２】［比較例１］エポキシ樹脂であるＥＰ１５
４（油化シェルエポキシ（株）製）１５重量部を、酢酸
ブチルセロソルブ１０重量部に対して溶解させ、均一な
樹脂溶液とした。この樹脂溶液に対して、鱗片状の銀粉
であるＡＹ６０８０１００重量部と、シランカップリ
ング剤として、２１０ＭＣ１重量部と、エポキシ硬化
剤として、イミダゾール系化合物の２Ｐ４ＭＨＺ１．
５重量部とを加えた。そして、３本ロールを用いて、こ
れらの導電性ペースト組成物材料を、１時間混練し、導
電性ペースト組成物とした。次いで、実施例１と同様に
して、得られた導電性ペースト組成物をテストパターン
形状にスクリーン印刷し、加熱硬化させて、塗布性や導
電性を評価した。その結果、導電性ペースト組成物から
なる塗膜は、精度良く塗布できたものの、硬化後におい
て、だれて、パターン形状ににじみが生じており、しか
もパターンの上部に丸みが生じていた。なお、硬化後の
塗膜の体積抵抗率は０．１５ｍΩ・ｃｍであった。

【００６３】

【発明の効果】本発明の導電性ペースト組成物によれ
ば、基板等に容易に塗布することができ、作業性に優れ
ており、しかも硬化時にだれが生じず、平滑な表面を有
する、導電性に優れた回路導体やバンプを精度良く形成
することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】第３の実施形態における導電性ペースト組成物
からなる回路基板を示す図である。

【図２】バンプが形成された回路基板に、半導体素子を
実装した状態を示す図である。

【符号の説明】

１０回路基板１２基材１４バンプ１６ソルダーレジスト１８内部電極２０半導体素子

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｃ０８Ｌ 63/00 Ｚ５Ｇ３０１ 101/00 101/00 101/06 101/06 Ｃ０９Ｄ 5/24 Ｃ０９Ｄ 5/24 7/12 7/12 Ｚ 17/00 17/00 133/14 133/14 157/10 157/10 187/00 187/00 Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｈ０５Ｋ 1/09 Ｄ (72)発明者長谷川里美東京都中央区築地二丁目11番24号ジェイエスアール株式会社内 (72)発明者岩永伸一郎東京都中央区築地二丁目11番24号ジェイエスアール株式会社内Ｆターム(参考） 4E351 BB01 BB31 CC11 CC22 DD04 DD05 DD06 DD10 DD12 DD19 DD20 DD21 DD24 DD52 DD53 EE02 EE03 EE16 EE24 EE29 EE30 GG01 GG16 4J002 CC03X CC16X CC18X CC19X CD02X CD05X CD06X CD19W CF21X CF28X CP03X DA076 DA086 DA096 DA116 EA057 ED027 EE037 EH037 EH157 EL057 EN008 EP017 ER008 ER028 EU118 EX069 EX079 FD116 FD148 FD207 FD209 GQ00 4J037 AA04 AA05 AA06 CB01 CB07 CB10 CB16 CB17 CB18 CB19 CB23 CB26 CC15 CC16 CC22 CC23 CC24 CC28 DD04 DD13 DD19 DD23 FF11 FF30 4J038 CE051 CG141 CH171 DA032 DA142 DA162 DA172 DB002 DD172 DD182 DL032 GA07 HA066 JC34 JC35 JC38 KA03 KA06 KA12 KA20 MA14 NA20 PA19 PB09 PC03 PC08 4J100 AE09P AE18P AL08P AL10P AQ01P BC43P BC54P CA01 CA04 DA01 JA43 5G301 DA03 DA42 DA57 DA60 DD01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有すること
を特徴とする導電性ペースト組成物。（Ａ）導電粉（Ｂ）一分子中に、エチレン性二重結合およびエポキシ
基を有する化合物に由来する単位を有し、かつ重量平均
分子量が１０，０００を超え、５００，０００以下の範
囲内であるエポキシ基含有重合体（Ｃ）熱硬化性樹脂（Ｄ）溶剤
【請求項２】前記一分子中に、エチレン性二重結合お
よびエポキシ基を有する化合物が、エポキシ基含有（メ
タ）アクリレート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組成物。
【請求項３】前記（Ｃ）成分が、前記（Ｂ）成分以外
のエポキシ樹脂であって、さらに（Ｅ）成分として、エ
ポキシ硬化剤を含有することを特徴とする請求項１また
は２に記載の導電性ペースト組成物。
【請求項４】（Ｆ）成分として、シラン系カップリン
グ剤、アルミニウム系カップリング剤、チタネート系カ
ップリング剤およびジルコネート系カップリング剤から
なる群から選択される少なくとも一つのカップリング剤
を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
項に記載の導電性ペースト組成物。
【請求項５】請求項１〜４のいずれか一項に記載の導
電性ペースト組成物の使用方法であって、当該導電性ペ
ースト組成物を塗布する工程と、当該導電性ペースト組
成物を加熱硬化させてバンプ電極を形成する工程とを含
むことを特徴とする導電性ペースト組成物の使用方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項に記載の導
電性ペースト組成物を基板上で硬化させてなる回路基
板。