JP2835451B2 - カーボンレジン抵抗ペースト - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、樹脂製回路基板に組み込まれる有機厚膜抵
抗体用カーボンレジン抵抗ペーストに関する。

（従来の技術） 有機厚膜抵抗形成用として用いられるカーボンレジン
抵抗ペーストは、形成硬化後の熱履歴（半田リフロー、
ワイヤーボンディング、トランスファーモールド等）に
対する抵抗値変化率が小さいこと、すなわち耐熱性の良
いことが要求されるものである。

しかしながら、従来のエポキシ樹脂をマトリックスと
したカーボンレジン抵抗ペーストを形成硬化して得た有
機厚膜抵抗体は、その耐熱性があまりにも乏しいもので
ある。そこで、アミノシランカップリング材コーティン
グタルク、架橋ポリスチレンビーズあるいはベンゾグア
ナミン樹脂球状微粉体等の高耐熱性絶縁フィラーの添加
によってできる有機厚膜抵抗体の耐熱性を向上させる、
あるいはビスマレイミド・トリアジン樹脂などの高耐熱
性樹脂をカーボンレジン抵抗ペースト用マトリックス樹
脂としてできる有機厚膜抵抗体によって、カーボンレジ
ン抵抗ペーストの耐熱性を向上させる等の工夫がなされ
ている。

しかしながら、上記カーボンレジン抵抗ペーストを用
いて樹脂系プリント配線板の表面に有機厚膜抵抗体を形
成し、各種トリミングにより目標抵抗値±２％以内に調
整したにもかかわらず、その後に多層化プレス或いは樹
脂モールドされることにより抵抗値が15％以上低下し、
そのバラツキも±７％以上に拡大すると言った様に有機
厚膜抵抗体の耐熱性は未だ充分であるとは言えない。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、耐湿性および耐クラック性を損なうことな
く、従来のカーボンレジン抵抗ペーストの問題点である
耐熱性をも解決し、レベリング性、粘度制御性、印刷
性、樹脂基板あるいは金属表面との密着性に優れ、抵抗
値変化が極めて少ないカーボンレジン抵抗ペーストを提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明者が鋭意研究を
重ねた結果、次に示すカーボンレジン抵抗ペーストが、
従来の物に比べて格段に優れていることを見出した。

すなわち、上記課題を解決するために、本発明の採っ
た手段は、 「ベンゾグアナミン変性ブチル化メラミン・フォルム
アルデヒド縮合系樹脂とビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂とノボラック型エポキシ樹脂とからなる樹脂組成物
に、カーボン粉末とベンゾグアナミン樹脂粉末を加えた
混練物を、有機溶剤にて混合してなるカーボンレジン抵
抗ペーストであって、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
とノボラック型エポキシ樹脂との固形分重量比が9:1〜
5:5であり、ビスフェノールＡ型エポキ樹脂とノボラッ
ク型エポキシ樹脂の合計量とベンゾグアナミン変性ブチ
ル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂との固形
分重量比が7:3〜3:7であることを特徴とするカーボンレ
ジン抵抗ペースト。」 であり、このカーボンレジン抵抗ペーストを用いるこ
とにより上記の課題解決が可能となる。

以下に本発明を、更に詳細に説明する。まず、第１図
には、本発明に係るカーボンレジン抵抗ペーストをスク
リーン印刷法により形成した樹脂製回路基板の部分拡大
図が示してあり、この樹脂製回路基板は、基板（１）上
の銅パターン表面にNi−Auメッキすることにより形成し
た電極（２）上に、カーボンレジン抵抗ペースト（３）
をスクリーン印刷法により形成したものであり、このカ
ーボンレジン抵抗ペースト（３）上にスクリーン印刷に
よるオーバーコート（４）を形成したものである。本発
明に用いられるベンゾグアナミン変性ブチル化メラミン
・フォルムアルデヒド縮合系樹脂は、メチロールメラミ
ンとブタノールとの反応生成物であるブチル化メラミン
・フォルムアルデヒド縮合系樹脂をベンゾグアナミン変
成したものである。上記におけるブチル化メラミン・フ
ォルムアルデヒド縮合系樹脂は、ｎ−ブタノールによる
ｎ−ブチル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂
またはiso−ブタノールによるiso−ブチル化メラミン・
フォルムアルデヒド縮合系樹脂のどちらでもかまわな
い。

ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、ビスフェノール
Ａとエピクロルヒドリンとの反応生成物で、その分子量
により液状物と固形物とに分かれる。本発明に適用する
ものとしては、液状物、固形物のどちらでもかまわな
い。

ノボラック型エポキシ樹脂は、フェノールノボラック
樹脂とエピクロルヒドリンとの反応によって得られるフ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂と、クレゾールノボ
ラック樹脂とエピクロルヒドリンとの反応によって得ら
れるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とがあるが、
そのどちらでもかまわない。

本発明に用いられるベンゾグアナミン変性ブチル化メ
ラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂、ビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、およびノボラック型エポキシ樹脂
の配合比は、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノボラ
ック型エポキシ樹脂の固形分重量比が9:1〜5:5の範囲内
であり、かつビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノボラ
ック型エポキシ樹脂の合計量とベンゾグアナミン変性ブ
チル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂の固形
分重量比が7:3〜3:7の範囲内であることが必要である。
ノボラック型エポキシ樹脂が少な過ぎると耐熱性が悪
く、また多過ぎると可撓性、密着性が悪くなるからであ
る。さらに、ベンゾグアナミン変性ブチル化メラミン・
フォルムアルデヒド縮合系樹脂が多過ぎると加熱、加湿
による抵抗値変化が大きくなるからである。

次にカーボン粒子としては、アセチレンブラック、フ
ァーネスブラック、サーマルブラック等のカーボンブラ
ックおよびグラファイト等のカーボン粒子あるいは短繊
維、または上記カーボン粒子のグラフト化物が用いられ
る。

有機溶剤としてはα−テルピネオール、ブチルカルビ
トール等の沸点の高い溶剤が望ましい。沸点が低いと印
刷等のハンドリング時のペースト粘度の変化が著しいた
め望ましくない。

また本発明の組成物には、ベンゾグアナミン変性ブチ
ル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂、ビスフ
ェノールＡ型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂
からなる樹脂組成物に、カーボン粒子、ベンゾグアナミ
ン樹脂粉末、有機溶剤の他に、必要に応じて絶縁性フィ
ラー、硬化促進剤、難燃剤、カップリング剤、チクソト
ロピー付与剤、レベリング剤、密着性付与剤、消泡剤等
を配合することができる。

以上の組成物は、擂潰機、三本ロール、ボールミル、
超音波分散機等の一般に良く知られている混練機によっ
てペーストとして作製することができる。

（発明の作用） 本発明が以上のような手段を用いることによって以下
のような作用がある。

ブチル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂と
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノボラック型エポキ
シ樹脂との樹脂組成物は、互いに相溶性が良く、ペース
トとしてのレベリング性、粘度制御性、印刷性、樹脂基
板あるいは金属表面との密着性が非常に良好で、硬化条
件は240℃で１〜２時間と比較的短時間ですむ。また、
その硬化物は硬度と可撓性とのバランスが良好であり、
樹脂基板および金属表面との密着性にも優れ、耐薬品性
についても極めて優れている。しかしながら、100℃以
上の高温における耐熱性、耐湿性については極めて不安
定となる。

本発明は、ブチル化メラミン・フォルムアルデヒド縮
合系樹脂をベンゾグアナミン変性してビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂との樹脂組
成物とし、さらにベンゾグアナミン樹脂粉末を加えるこ
とにより、架橋密度を高めるものである。また、ブチル
化メラミン・フォルムアルデヒト縮合系樹脂とビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂と
の樹脂組成物の優れた性質を損なうことなく、高温にお
ける耐熱性、耐湿性を向上させ、抵抗値安定性を著しく
良好にしたものである。その結果、本発明の配合による
カーボンレジン抵抗ペーストを用いて形成された樹脂厚
膜抵抗体は、加熱、加湿による抵抗値変化が極めて少な
い。

（実施例） 次に、本発明を、実施例により具体的に説明する。

まず、本発明のカーボンレジン抵抗ペーストの混合例
を説明するが、本発明は以下の配合例に限定されるもの
ではない。また、以下の配合例に於て「％」とあるのは
全て固形分のみについて重量パーセントを意味する。

実施例１ ベンゾグアナミン変性ブチル化メラミン・フォルムア
ルデヒド縮合系樹脂としてＵ−Van91−55（三井東圧化
学（株）製）を28％、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂
としてエピコート1002（油化シェルエポキシ（株）製）
を21％、ノボラック型エポキシ樹脂としてエピコート15
2（油化シェルエポキシ（株）製）を21％、カーボン粒
子としてファーネスブラック10％、ベンゾグアナミン樹
脂粉末としてエポスターＭ（油化シェルエポキシ（株）
製）を16％、絶縁性フィラーとして無定型シリカ４％を
擂潰機にて混練し、有機溶剤としてα−テルピネオール
にて粘度調整して、10kΩ／□のカーボンレジン抵抗ペ
ーストとした。

実施例２ 実施例１に置いて、カーボン粒子として、メタクリル
基をグラフト化したファーネスブラック12％、ベンゾク
アナミン樹脂粉末としてエポスターM14％用いる以外
は、実施例１と同様とし10kΩ／□のカーボンレジン抵
抗ペーストを得た。

比較例１ 実施例１に於て、ベンゾグアナミン変性ブチル化メラ
ミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂を使用せず、ブチ
ル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂28％を用
いる以外は、実施例１と同様とし10kΩ／□のカーボン
レジン抵抗ペーストを得た。

上記実施例および比較例のカーボンレジン抵抗ペース
トをスクリーン印刷機にて、Ni−Auメッキした電極
（２）が形成された基板（１）表面上に塗布し、240
℃、90分間硬化した。しかる後に、形成された樹脂厚膜
印刷抵抗体（３）上に、オーバーコート（４）として市
販のソルダーレジストインク（アサヒ化学研究所（株）
製CCR−506G）をスクリーン印刷機にて塗布し、140℃、
15分硬化させた。

これらの樹脂厚膜印刷抵抗体の抵抗値変化評価を以下
の方法で行い、その結果を図２〜３に示した。

（半田浸漬試験） 260℃の半田浴中に試験片を20秒間浸漬し、24時間室
温にて放置後の抵抗値変化率を測定した。

（高温放置試験） 150℃の恒温槽に試験片を1000時間放置した時の抵抗
値変化率を測定した。（但し、抵抗値の測定は、24時間
室内にて放置後行った。） 第２図及び第３図より、各実施例の抵抗値変化率は比
較例の抵抗値変化率に比べ、ほぼ半分の値を示している
ことが理解できる。このことより、本発明のカーボンレ
ジン抵抗ペーストは、高温下における抵抗値変化率に関
して、格段に優れていることが明らかとなった。

（発明の効果） 上記のように、本発明のカーボンレジン抵抗ペースト
は、従来の物と比べ、高温下における抵抗値変化率に関
して格段に優れ、樹脂系ハイブリッドICなどに用いられ
る高精度、高信頼性を要求される樹脂厚膜印刷抵抗体に
とって極めて有用なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカーボンレジン抵抗ペーストをス
クリーン印刷法により形成した樹脂製回路基板の部分拡
大図、第２図及び第３図のそれぞれは各評価条件での抵
抗値変化を示すグラフである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ベンゾグアナミン変性ブチル化メラミン・
   フォルムアルデヒド縮合系樹脂とビスフェノールＡ型エ
   ポキシ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂とからなる樹脂
   組成物に、カーボン粒子とベンソグアナミン樹脂粉末を
   加えた混練物を、有機溶剤にて混合してなるカーボンレ
   ジン抵抗ペーストであって、ビスフェノールＡ型エポキ
   シ樹脂とノボラック型エポキシ樹脂との固形分重量比が
   9:1〜5:5であり、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とノ
   ボラック型エポキシ樹脂の合計量とベンゾグアナミン変
   性ブチル化メラミン・フォルムアルデヒド縮合系樹脂と
   の固形分重量比が7:3〜3:7であることを特徴とするカー
   ボンレジン抵抗ペースト。