JP2006028213A - Functional electroconductive coating, electronic circuit using the same and its formation method - Google Patents

Functional electroconductive coating, electronic circuit using the same and its formation method Download PDF

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JP2006028213A JP2004204446A JP2004204446A JP2006028213A JP 2006028213 A JP2006028213 A JP 2006028213A JP 2004204446 A JP2004204446 A JP 2004204446A JP 2004204446 A JP2004204446 A JP 2004204446A JP 2006028213 A JP2006028213 A JP 2006028213A
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Katsumi Yano
克巳 谷野
Toshifumi Fujishiro
敏史 藤城
Masahiro Tsunosaki
雅博 角崎
Takashi Terasawa
孝志 寺澤
Yuji Yamamichi
裕司 山道
Shinobu Yoshida
忍 吉田
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Toyama Prefecture
Maxell Hokuriku Seiki Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a low-temperature-curing electroconductive coating which shows high adhesion to a resin substrate or copper foil, shows good electroconductivity and is solderable, and to provide an inexpensive, environmentally friendly functional electroconductive coating which enables simplification of a circuit manufacturing step and does not produce any waste liquid by etching, an electronic circuit using the same and its formation method. <P>SOLUTION: The functional electroconductive coating contains a metal powder, a binder, an unsaturated fatty acid and an organic solvent, wherein the metal powder is an Ag-coated Ni powder and an Ag powder, wherein the Ag content in the Ag-coated Ni powder is 5-20 wt.%. The compounding ratio of the Ag-coated Ni powder and the Ag powder is preferably (100-50):(0-50) by weight. The binder contains a thermosetting resin, the unsaturated fatty acid is oleic acid, and the organic solvent is butyl carbitol. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、導電性を有しハンダ付け可能な機能性導電塗料並びにそれを用いた電子回路とその形成方法に関する。   The present invention relates to a functional conductive paint having electrical conductivity that can be soldered, an electronic circuit using the same, and a method of forming the same.

従来、樹脂中に金属粉末を含有した導電塗料は、電子部品と配線との接着や印刷配線板を用いたジャンパー線、印刷抵抗の端子引き出し線を形成するため等、多方面に用いられるため、現在盛んに研究されている。そのうち、樹脂バインダー型の低温硬化導電塗料としては、銀、銅、ニッケル等の金属粉末を樹脂に配合したものが電子回路の印刷配線や導電性接着剤として用いられている。   Conventionally, conductive paint containing metal powder in the resin is used in various fields such as bonding of electronic components and wiring, jumper wires using printed wiring boards, and terminal lead wires for printed resistors, etc. Currently being actively researched. Among them, as a resin binder type low-temperature curing conductive paint, a resin powder containing metal powder such as silver, copper, or nickel is used as a printed wiring or a conductive adhesive for an electronic circuit.

しかし、これらの導電塗料は樹脂分が重量比で20%程度配合されているため、容積比から見ると圧倒的に樹脂分が多く、市販されている導電塗料はいずれもハンダ付けは不可能であった。また、特許文献1,2に開示されているようなハンダ付け可能な導電塗料も提案されているが、十分な性能を有したものではない。   However, these conductive paints contain about 20% resin by weight, so the volume ratio is overwhelmingly high, and any of the commercially available conductive paints cannot be soldered. there were. Moreover, although the electrically conductive paint which can be soldered as disclosed in Patent Documents 1 and 2 has been proposed, it does not have sufficient performance.

一方、最近の電子回路素子やICのほとんどは表面実装化されてきているため、回路基板と電子素子やICの接合は、ハンダ付けが可能な銅箔のプリント基板が一般に用いられている。
特開平7−14429号公報 特開2002−212492号公報
On the other hand, since most recent electronic circuit elements and ICs have been surface-mounted, a copper foil printed board that can be soldered is generally used for joining the circuit board and the electronic elements or ICs.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-14429 JP 2002-212492 A

しかし、エッチング工程等を必要とする銅箔のプリント基板は、製造工程が複雑であり、電子機器のコストアップの原因ともなっていた。即ち、現在の銅箔のエッチング工程は、(レジスト塗布⇒感光処理⇒エッチング処理⇒レジスト膜剥離処理⇒廃液処理)の工程を必要とするもので、製造工程数が多いものであった。また、エッチング工程によって生じる廃液は、処理コストがかかり、環境に対する負荷も発生している。   However, a copper foil printed circuit board that requires an etching process or the like has a complicated manufacturing process, which has been a cause of increased costs for electronic devices. That is, the current copper foil etching process requires a process of (resist coating → photosensitive process → etching process → resist film peeling process → waste liquid process), and has a large number of manufacturing processes. In addition, the waste liquid generated by the etching process requires a processing cost and generates an environmental load.

本発明は、上記従来の技術に鑑みて成されたもので、樹脂基板や銅箔との密着性が高く、導電性が良好であり、かつハンダ付けが可能な低温硬化型の導電塗料を提供し、回路製作工程を簡素化し、エッチングによる廃液をなくし、安価で環境負荷の小さい機能性導電塗料並びにそれを用いた電子回路とその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above prior art, and provides a low-temperature curable conductive paint that has high adhesion to a resin substrate and copper foil, good conductivity, and can be soldered. Another object of the present invention is to provide a functional conductive paint that simplifies the circuit manufacturing process, eliminates waste liquid due to etching, is inexpensive and has a low environmental load, an electronic circuit using the same, and a method for manufacturing the same.

本発明者等らは、上記課題を解決するために鋭意研究した結果、金属粉末、バインダー、および有機溶媒を混合して導電塗料を製造する際に、金属粉末としてAgコートNi粉末を単独、あるいはAgコートNi粉末とAg粉末との混合物として塗料に混合し、150〜170℃前後の低温で焼き付け硬化させた導電塗料が、優れた導電性を示すとともに、ハンダの濡れ性が良く、ハンダとの接合性にも優れていることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of earnest research to solve the above problems, the present inventors have mixed Ag powder Ni powder alone as metal powder, or mixed metal powder, binder, and organic solvent to produce a conductive paint, or A conductive paint mixed with a paint as a mixture of Ag-coated Ni powder and Ag powder and baked and cured at a low temperature of about 150 to 170 ° C. exhibits excellent conductivity and good solder wettability. The present inventors have found that the bondability is excellent and have completed the present invention.

すなわち、本発明は金属粉末、樹脂バインダー、及び不飽和脂肪酸を有機溶媒中に含有し、ハンダ接合が可能な機能性導電塗料である。前記金属粉末は、AgコートNi粉末およびAg粉末であり、前記AgコートNi粉末およびAg粉末の配合比は、重量比でAgコートNi粉末=100〜50:Ag粉末=0〜50である。また、前記AgコートNi粉末のAg含有量は、5〜20重量%である。請求項2または3記載の機能性導電塗料。   That is, the present invention is a functional conductive paint that contains a metal powder, a resin binder, and an unsaturated fatty acid in an organic solvent and can be soldered. The metal powder is an Ag-coated Ni powder and an Ag powder, and a mixing ratio of the Ag-coated Ni powder and the Ag powder is Ag-coated Ni powder = 100 to 50: Ag powder = 0 to 50 in weight ratio. Moreover, Ag content of the said Ag coat Ni powder is 5 to 20 weight%. The functional conductive paint according to claim 2 or 3.

また、前記不飽和脂肪酸がオレイン酸であり、前記有機溶媒がブチルカルビトールである機能性導電塗料である。さらに、前記バインダーは、熱硬化性樹脂を含むものである。この熱硬化性樹脂は、多官能エポキシ樹脂および/またはフェノール樹脂である。   The unsaturated conductive fatty acid is oleic acid, and the organic solvent is butyl carbitol. Furthermore, the binder contains a thermosetting resin. This thermosetting resin is a polyfunctional epoxy resin and / or a phenol resin.

また本発明は、金属粉末、バインダー、不飽和脂肪酸および有機溶媒を含有した機能性導電塗料を、絶縁基板上に所望のパターンに塗布または印刷し、焼成して成る電子回路である。   The present invention is also an electronic circuit obtained by applying or printing a functional conductive paint containing a metal powder, a binder, an unsaturated fatty acid and an organic solvent in a desired pattern on an insulating substrate and baking.

さらに本発明は、金属粉末、バインダー、不飽和脂肪酸および有機溶媒を含有し、ハンダ接合が可能な機能性導電塗料を絶縁基板上に所望のパターンに塗布し、150〜200℃の温度で焼成する電子回路の形成方法である。   Furthermore, the present invention applies a functional conductive paint containing a metal powder, a binder, an unsaturated fatty acid and an organic solvent and capable of soldering to a desired pattern on an insulating substrate and firing at a temperature of 150 to 200 ° C. This is a method of forming an electronic circuit.

本発明によれば、樹脂基板などの絶縁基板を用いた印刷配線を含む電子回路製造において、チップ部品等電子部品や回路構成部品と印刷配線などとのハンダ接合が可能なため、簡便に電子回路を製造することができる。   According to the present invention, in electronic circuit manufacturing including printed wiring using an insulating substrate such as a resin substrate, electronic bonding such as chip components and circuit components can be soldered to printed wiring. Can be manufactured.

さらに本発明においては、200℃以下、好ましくは150〜170℃程度の低温で、安定かつ簡便に印刷配線などで電子回路を製造することが可能であり、製造プロセスを大幅に簡略化することができる。したがって、単に従来の樹脂基板上の銅箔をエッチングすることによって回路を形成する場合と比較すると、本発明の機能性導電塗料に置き換えるだけで、コストと歩留まりの大幅な改善が可能となり、当該技術分野に大きく貢献するものである。   Furthermore, in the present invention, an electronic circuit can be manufactured stably and simply with printed wiring at a low temperature of 200 ° C. or less, preferably about 150 to 170 ° C., and the manufacturing process can be greatly simplified. it can. Therefore, compared with the case where a circuit is formed by simply etching a copper foil on a conventional resin substrate, the cost and yield can be significantly improved by simply replacing the functional conductive paint of the present invention. It greatly contributes to the field.

また、塗料中の金属粉末表面上には、空気中の水分または酸素などにより薄い自然酸化膜が形成されるため、安定な電気的導通が得られないことがあるが、本発明の機能性導電塗料は、不飽和脂肪酸が該酸化膜をも除去するので、抵抗値が極めて小さい電子回路を形成することができる。   In addition, since a thin natural oxide film is formed on the surface of the metal powder in the paint by moisture or oxygen in the air, stable electrical conduction may not be obtained. Since the paint also removes the oxide film from the unsaturated fatty acid, an electronic circuit having a very small resistance value can be formed.

以下、この発明の本発明の機能性導電塗料並びにそれを用いた電子回路とその形成方法について説明する。先ず、この機能性導電塗料に用いられる金属粉末は、AgコートNi粉末、Cu粉末、Ag粉末、Ni粉末、Al粉末などが挙げられる。これらのうち、ハンダ付け性の観点から、AgコートNi粉末若しくはAgコートNi粉末とAg粉末との混合粉末が好ましい。   Hereinafter, the functional conductive paint of the present invention, an electronic circuit using the same, and a method for forming the same will be described. First, examples of the metal powder used in the functional conductive paint include Ag-coated Ni powder, Cu powder, Ag powder, Ni powder, and Al powder. Among these, from the viewpoint of solderability, Ag-coated Ni powder or a mixed powder of Ag-coated Ni powder and Ag powder is preferable.

AgコートNi粉末は、ほぼ球状のNi粉末表面にAgをメッキにより被覆したもので、Agは5〜20wt.%、例えば約15wt.%の割合であり、被覆量は適宜設定可能である。AgコートNi粉末の粒径は、例えば平均粒径が7μm程度の粉体である。またAg粉末は、不規則な粒子状であるが、粒径が10μm以下の場合ハンダ付け性が低下するため、平均粒径が10μm以上のものが好ましい。   The Ag-coated Ni powder is obtained by coating Ag on the surface of a substantially spherical Ni powder by plating. Ag is a ratio of 5 to 20 wt.%, For example, about 15 wt.%, And the coating amount can be appropriately set. The particle diameter of the Ag-coated Ni powder is, for example, a powder having an average particle diameter of about 7 μm. Further, the Ag powder is irregular particles, but when the particle size is 10 μm or less, the solderability is lowered, so that the average particle size is preferably 10 μm or more.

また、金属粉末の含有量は、機能性導電塗料全体中に、好ましくは70〜99wt.%、さらに好ましくは、70〜95wt.%である。   Further, the content of the metal powder is preferably 70 to 99 wt.%, More preferably 70 to 95 wt.%, In the entire functional conductive paint.

この機能性導電塗料に用いられるバインダーに含まれる熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などが挙げられる。これらのうち、塗膜特性の観点から、多官能エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。また熱硬化性樹脂の含有量は、塗料全体中に好ましくは、1〜30wt.%で、さらに好ましくは、5〜15wt.%である。   Examples of the thermosetting resin contained in the binder used in the functional conductive paint include an epoxy resin, a melamine resin, a phenol resin, a polyimide resin, and a polycarbonate resin. Of these, polyfunctional epoxy resins and phenol resins are preferred from the viewpoint of coating film properties. Further, the content of the thermosetting resin is preferably 1 to 30 wt.%, More preferably 5 to 15 wt.%, In the entire coating material.

バインダーには、ジシアンジアミド、脂肪族ポリアミンなどの硬化剤を加えるが、これらのうち、ジシアンジアミドが好ましい。また硬化剤の含有量は、塗料全体中に好ましくは、1〜30wt.%で、さらに好ましくは、4〜20wt.%である。   Curing agents such as dicyandiamide and aliphatic polyamine are added to the binder. Of these, dicyandiamide is preferred. Further, the content of the curing agent is preferably 1 to 30 wt.%, More preferably 4 to 20 wt.% In the entire coating material.

さらにバインダーには、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレア、第三級アミンなどの硬化促進剤を加えるが、これらのうち、3−(3,4−ジクロロフェニル)−1,1−ジメチルウレアが好ましい。また硬化促進剤の含有量は、塗料全体中に好ましくは、1〜10wt.%で、さらに好ましくは、1〜7.0wt.%である。   Further, a curing accelerator such as 3- (3,4-dichlorophenyl) -1,1-dimethylurea and tertiary amine is added to the binder, and among these, 3- (3,4-dichlorophenyl) -1 , 1-dimethylurea is preferred. Further, the content of the curing accelerator is preferably 1 to 10 wt.%, More preferably 1 to 7.0 wt.% In the entire coating material.

本発明の機能性導電塗料に用いられる有機溶媒は、熱硬化性樹脂を該塗料中に均一に分散させるものであれば特に限定されないが、例えば、ブチルカルビトール、メチルカルビトール、ソルベッソ150などの有機溶媒を添加させて、スクリーン印刷できる粘度(200〜500ポイズ程度)に調整してもよい。これらの有機溶媒のうち、ブチルカルビトールが好ましく、含有量は機能性導電塗料全体中に好ましくは、0.1〜20wt.%で、さらに好ましくは、0.5〜15wt.%である。   The organic solvent used in the functional conductive paint of the present invention is not particularly limited as long as the thermosetting resin is uniformly dispersed in the paint, and examples thereof include butyl carbitol, methyl carbitol, and Solvesso 150. An organic solvent may be added to adjust the viscosity so that screen printing can be performed (about 200 to 500 poise). Of these organic solvents, butyl carbitol is preferable, and the content thereof is preferably 0.1 to 20 wt.%, More preferably 0.5 to 15 wt.% In the entire functional conductive paint.

さらに、この機能性導電塗料には、金属粉末表面の酸化防止及び出来た酸化膜破壊を助長する目的で、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸などの不飽和脂肪酸を溶解させてもよい。これらの不飽和脂肪酸のうち、オレイン酸が好ましく、含有量は塗料全体中に、好ましくは、0.1〜5.0wt.%で、さらに好ましくは、0.5〜3.0wt.%である。   Furthermore, unsaturated fatty acids such as oleic acid, linoleic acid, and linolenic acid may be dissolved in the functional conductive paint for the purpose of preventing oxidation of the metal powder surface and promoting the destruction of the resulting oxide film. Of these unsaturated fatty acids, oleic acid is preferable, and the content thereof is preferably 0.1 to 5.0 wt.%, More preferably 0.5 to 3.0 wt. .

次に、本発明の機能性導電塗料を用いた印刷配線基板の製造方法の一例を示す。先ず、上記組成の機能性導電塗料は、ハイブリッドミキサー等の自公転式ミキサーを用いて、配合した材料が均一に分散するまでよく混合した後、スクリーン印刷等による印刷、またはスプレー、筆塗り等の種々の塗布方法で所望の形状に形成する。そして30〜80℃の温度で乾燥させた後に、200℃以下の温度、好ましくは150〜170℃の温度で、5〜30分間焼成することにより、電子回路の回路パターンや電極パターンを形成することができる。   Next, an example of the manufacturing method of the printed wiring board using the functional conductive paint of this invention is shown. First, the functional conductive paint having the above composition is mixed by using a revolving mixer such as a hybrid mixer until the blended materials are uniformly dispersed, and then printed by screen printing or the like, spraying, brush coating, etc. A desired shape is formed by various coating methods. And after drying at the temperature of 30-80 degreeC, the circuit pattern and electrode pattern of an electronic circuit are formed by baking at the temperature of 200 degrees C or less, Preferably it is the temperature of 150-170 degreeC for 5 to 30 minutes. Can do.

これにより、高い導電性と良好なハンダ付け性を備えた刷配線電極が、導電塗料による電子回路パターンに形成可能となる。   Thereby, the printed wiring electrode provided with high electroconductivity and favorable solderability can be formed in the electronic circuit pattern by a conductive paint.

本発明の機能性導電塗料は、印刷配線とのハンダ密着性に優れているので、導電塗料の印刷により、簡便に表面実装型電子部品用の回路を絶縁基板上に製造することができる。また、不飽和脂肪酸を含有しているので、金属粉末表面の酸化が防止され、導電性やハンダ密着性が損なわれず、印刷配線等の形成後も表面の酸化が阻止され、経時的な機能低下も生じない。   Since the functional conductive paint of the present invention is excellent in solder adhesion with a printed wiring, a circuit for a surface mount electronic component can be easily manufactured on an insulating substrate by printing the conductive paint. In addition, because it contains unsaturated fatty acids, oxidation of the metal powder surface is prevented, conductivity and solder adhesion are not impaired, surface oxidation is prevented even after the formation of printed wiring, etc., and the function deteriorates over time Does not occur.

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明が以下の実施例に制約されるものではない。まず、図1に試験用の印刷パターンを示す。このパターンは、スクリーン印刷用ジグザクパターンであり、線幅は2mmである。また、体積抵抗率ρは次式から求める。
ρ=(Rx/184)×d(Ω・cm)
ただし、Rx:シグザクパターンの両端間の抵抗値(Ω)、d:試料パターンの膜厚(cm)
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not restrict | limited to a following example. First, FIG. 1 shows a test print pattern. This pattern is a zigzag pattern for screen printing, and the line width is 2 mm. Further, the volume resistivity ρ is obtained from the following equation.
ρ = (Rx / 184) × d (Ω · cm)
Where Rx: resistance value between both ends of the zigzag pattern (Ω), d: film thickness of the sample pattern (cm)

実施例1では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量15wt%) 93重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 3重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は、3.2×10−4 Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダで接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は0.28Kgf/mm、剪断強度は0.60Kgf/mmであった。
In Example 1, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag coated Ni powder (Ag coating amount 15 wt%) 93 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 3 parts by weight mixed with a hybrid mixer, glass epoxy with zigzag pattern shown in FIG. Screen printing was performed on the resin substrate, and the conductive path was formed by baking at 170 ° C. for 30 minutes.
The volume resistivity of this product was 3.2 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, when this thing and copper lead wires were adhere | attached with lead-free solder and the peeling test was done, solder peeling strength was 0.28 kgf / mm < 2 > and shear strength was 0.60 kgf / mm < 2 >.

実施例2では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量15wt%) 91重量部
オレイン酸 1重量部
フェノール樹脂 8重量部
ブチルカルビトール 4重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は、2.5×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダで接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は1.17Kgf/mm、剪断強度は2.17Kgf/mmであった。
In Example 2, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag coated Ni powder (Ag coating amount 15 wt%) 91 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Phenolic resin 8 parts by weight Butyl carbitol 4 parts by weight mixed with a hybrid mixer, glass epoxy resin substrate with zigzag pattern shown in FIG. Screen-printed on top and fired at 170 ° C. for 30 minutes to form a conductive path.
The volume resistivity of this product was 2.5 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, when this thing and copper lead wires were adhere | attached with the lead-free solder | pewter and the peeling test was done, solder peeling strength was 1.17Kgf / mm < 2 > and shear strength was 2.17Kgf / mm < 2 >.

実施例3では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
Ag粉末 93重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 1重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は、3.9×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダで接着したが、接着できなかった。
In Example 3, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag powder 93 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 1 part by weight was mixed with a hybrid mixer and screen printed on a glass epoxy resin substrate in a zigzag pattern shown in FIG. A conductive path was formed by baking at 30 ° C. for 30 minutes.
The volume resistivity of this product was 3.9 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, although this thing and the copper lead wire were adhere | attached with the lead free solder, it was not able to adhere | attach.

実施例4では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
Ag粉末 91重量部
オレイン酸 1重量部
フェノール樹脂 8重量部
ブチルカルビトール 2重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は6.5×10−5Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダで接着したが、ハンダ付け時間の経過と共にハンダがはじく傾向にあり、剥離強度試験や剪断強度試験に供し得る試料の作製ができなかった。従って、実施例3とともに、金属粉末がAg粉末のみでは、ハンダ付けが出来ないことが分かった。
In Example 4, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag powder 91 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Phenolic resin 8 parts by weight Butyl carbitol 2 parts by weight mixed with a hybrid mixer was screen printed on a glass epoxy resin substrate in a zigzag pattern shown in FIG. A conductive path was formed by baking for 30 minutes.
The volume resistivity of this product was 6.5 × 10 −5 Ω · cm.
Moreover, although this thing and the copper lead wire were adhere | attached with the lead-free solder, there exists a tendency for solder to repel with progress of soldering time, and preparation of the sample which can be used for a peeling strength test and a shear strength test was not able to be performed. Therefore, together with Example 3, it was found that soldering was not possible when the metal powder was only Ag powder.

実施例5では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量15wt%) 46.5重量部
Ag粉末 46.5重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 3重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は3.0×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダでハンダ接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は0.49Kgf/mm、剪断強度は0.75Kgf/mmであった。従って、金属粉末として、AgコートNi粉末とAg粉末を用いても、ハンダ付け可能であることが分かった。
In Example 5, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag-coated Ni powder (Ag coat amount 15 wt%) 46.5 parts by weight Ag powder 46.5 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 3 parts by weight Screen printing was performed on a glass epoxy resin substrate with a zigzag pattern shown in FIG. 1 and baked at 170 ° C. for 30 minutes to form a conductive path.
The volume resistivity of this product was 3.0 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, when this thing and the copper lead wire were solder-bonded with lead-free solder and a peel test was performed, the solder peel strength was 0.49 Kgf / mm 2 and the shear strength was 0.75 Kgf / mm 2 . Therefore, it was found that soldering is possible even when an Ag-coated Ni powder and an Ag powder are used as the metal powder.

実施例6では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量15wt%) 45.5重量部
Ag粉末 45.5重量部
オレイン酸 1重量部
フェノール樹脂 8重量部
ブチルカルビトール 4重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は2.0×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダでハンダ接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は0.91Kgf/mm、剪断強度は2.05Kgf/mmであった。従って、上記実施例と同様に、金属粉末として、AgコートNi粉末とAg粉末を用いても、ハンダ付け可能であることが分かった。
In Example 6, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag coated Ni powder (Ag coating amount 15 wt%) 45.5 parts by weight Ag powder 45.5 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Phenolic resin 8 parts by weight Butyl carbitol 4 parts by weight were mixed with a hybrid mixer as shown in FIG. A screen was printed on the glass epoxy resin substrate with the zigzag pattern shown in FIG.
The volume resistivity of this product was 2.0 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, when this thing and the copper lead wire were solder-bonded with lead-free solder and a peel test was conducted, the solder peel strength was 0.91 kgf / mm 2 and the shear strength was 2.05 kgf / mm 2 . Therefore, it was found that soldering was possible even when using Ag-coated Ni powder and Ag powder as the metal powder, as in the above example.

実施例7では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
Ni粉末 93重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 3重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。このものの体積抵抗率は1.1×10−3Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダで接着したが、接着できなかった。従って、金属粉末がNi粉末のみでは、ハンダ付けが出来ないことが分かった。
In Example 7, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ni powder 93 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 3 parts by weight mixed with a hybrid mixer was screen printed on a glass epoxy resin substrate in a zigzag pattern shown in FIG. A conductive path was formed by baking at 30 ° C. for 30 minutes. The volume resistivity of this product was 1.1 × 10 −3 Ω · cm.
Moreover, although this thing and the copper lead wire were adhere | attached with the lead free solder, it was not able to adhere | attach. Therefore, it was found that soldering was not possible when the metal powder was Ni powder alone.

実施例8では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量5wt%) 93重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 3重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は3.4×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダでハンダ接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は0.16Kgf/mm、剪断強度は0.44Kgf/mmであった。従って、金属粉末としてAgコートNi粉末を用いた場合のAg含有量は、5wt%でもハンダ付け可能であることが分かった。
In Example 8, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag coated Ni powder (Ag coating amount 5 wt%) 93 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 3 parts by weight mixed with a hybrid mixer, glass epoxy with zigzag pattern shown in FIG. Screen printing was performed on the resin substrate, and the conductive path was formed by baking at 170 ° C. for 30 minutes.
The volume resistivity of this product was 3.4 × 10 −4 Ω · cm.
Moreover, when this thing and copper lead wires were solder-bonded with lead-free solder and a peel test was performed, the solder peel strength was 0.16 Kgf / mm 2 and the shear strength was 0.44 Kgf / mm 2 . Therefore, it was found that the Ag content when Ag coated Ni powder is used as the metal powder can be soldered even at 5 wt%.

実施例9では、以下の組成による導電塗料を作成し、試験を行った。
AgコートNi粉末(Agコート量20wt%) 93重量部
オレイン酸 1重量部
多官能エポキシ樹脂 6重量部
ブチルカルビトール 3重量部
をハイブリッドミキサーで混合したものを、図1に示すジグザグパターンでガラスエポキシ樹脂基板上にスクリーン印刷し、170℃で30分間焼成して導電路を形成した。
このものの体積抵抗率は3.1×10−4Ω・cmを示した。
また、このものと銅製リード線を鉛フリーハンダでハンダ接着し、剥離試験を行ったところ、ハンダ剥離強度は0.19Kgf/mm、剪断強度は0.48Kgf/mmであった。従って、実施例8と比較することにより、AgコートNi粉末を用いた場合のAg含有量は、多くしてもハンダ付け性が大きく異なるものではないことが分かった。
In Example 9, a conductive paint having the following composition was prepared and tested.
Ag coated Ni powder (Ag coating amount 20 wt%) 93 parts by weight Oleic acid 1 part by weight Polyfunctional epoxy resin 6 parts by weight Butyl carbitol 3 parts by weight mixed with a hybrid mixer in a zigzag pattern shown in FIG. Screen printing was performed on the resin substrate, and the conductive path was formed by baking at 170 ° C. for 30 minutes.
The volume resistivity of this product was 3.1 × 10 −4 Ω · cm.
When this product and a copper lead wire were soldered with lead-free solder and a peel test was performed, the solder peel strength was 0.19 Kgf / mm 2 and the shear strength was 0.48 Kgf / mm 2 . Therefore, by comparing with Example 8, it was found that the solderability was not significantly different even if the Ag content when using the Ag-coated Ni powder was increased.

本発明機能性導電塗料は、電子回路の製造または電子回路形成、その他ハンダ付けを伴う電子部品の接続部に用いることができる。   The functional conductive paint of the present invention can be used for the connection part of electronic components that involve the manufacture of electronic circuits, the formation of electronic circuits, and other soldering.

この発明の機能性導電塗料の試験を行った実施例の印刷パターンを示す平面図である。It is a top view which shows the printing pattern of the Example which tested the functional conductive coating material of this invention.

Claims (10)

金属粉末、樹脂バインダー、及び不飽和脂肪酸を有機溶媒中に含有した機能性導電塗料。   A functional conductive paint containing a metal powder, a resin binder, and an unsaturated fatty acid in an organic solvent. 前記金属粉末は、AgコートNi粉末およびAg粉末である請求項1記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 1, wherein the metal powder is an Ag-coated Ni powder and an Ag powder. 前記AgコートNi粉末およびAg粉末の配合比は、重量比でAgコートNi粉末=100〜50:Ag粉末=0〜50である請求項2記載の機能性導電塗料。   3. The functional conductive paint according to claim 2, wherein a mixing ratio of the Ag-coated Ni powder and the Ag powder is Ag-coated Ni powder = 100-50: Ag powder = 0-50 in a weight ratio. 前記AgコートNi粉末のAg含有量は、5〜20重量%である請求項2または3記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 2 or 3, wherein the Ag content of the Ag-coated Ni powder is 5 to 20% by weight. 前記不飽和脂肪酸は、オレイン酸である請求項1記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 1, wherein the unsaturated fatty acid is oleic acid. 前記有機溶媒は、ブチルカルビトールである請求項1記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 1, wherein the organic solvent is butyl carbitol. 前記樹脂バインダーは、熱硬化性樹脂を含むものである請求項1記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 1, wherein the resin binder contains a thermosetting resin. 前記熱硬化性樹脂が、多官能エポキシ樹脂および/またはフェノール樹脂である請求項7記載の機能性導電塗料。   The functional conductive paint according to claim 7, wherein the thermosetting resin is a polyfunctional epoxy resin and / or a phenol resin. 金属粉末、樹脂バインダー、及び不飽和脂肪酸を含有した機能性導電塗料による回路パターンが絶縁基板上に形成された電子回路。   An electronic circuit in which a circuit pattern made of a functional conductive paint containing a metal powder, a resin binder, and an unsaturated fatty acid is formed on an insulating substrate. 金属粉末、樹脂バインダー、及び不飽和脂肪酸を有機溶媒中に含有した機能性塗料を、絶縁基板上に所望のパターンに塗布または印刷し、150〜200℃の温度で焼成する電子回路の形成方法。
A method for forming an electronic circuit, in which a functional paint containing a metal powder, a resin binder, and an unsaturated fatty acid in an organic solvent is applied or printed in a desired pattern on an insulating substrate and baked at a temperature of 150 to 200 ° C.
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