JP3411160B2 - Conductive composition and wiring board using the same - Google Patents

Conductive composition and wiring board using the same

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JP3411160B2
JP3411160B2 JP22701596A JP22701596A JP3411160B2 JP 3411160 B2 JP3411160 B2 JP 3411160B2 JP 22701596 A JP22701596 A JP 22701596A JP 22701596 A JP22701596 A JP 22701596A JP 3411160 B2 JP3411160 B2 JP 3411160B2
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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、回路基板等の配線
層を形成するのに好適な導電性組成物、特に有機樹脂を
含む絶縁性基板の表面に塗布して配線層を形成するのに
適した組成物に関し、さらにはそれを用いた配線基板に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a conductive composition suitable for forming a wiring layer of a circuit board or the like, and in particular, it is applied to the surface of an insulating substrate containing an organic resin to form a wiring layer. The present invention relates to a suitable composition, and further relates to a wiring board using the same.

【0002】[0002]

【従来技術】従来より、エポキシ樹脂、フェノール樹脂
等の熱硬化性樹脂を含む絶縁性基板の表面に導体層を形
成した、いわゆるプリント基板が回路基板や半導体素子
を搭載したパッケージ等に適用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a so-called printed board having a conductor layer formed on the surface of an insulating board containing a thermosetting resin such as epoxy resin or phenol resin has been applied to a circuit board or a package mounted with a semiconductor element. There is.

【0003】このようなプリント基板において配線層を
形成する方法としては、絶縁性基板の表面に銅箔を接着
した後、これをエッチングして配線回路を形成する方
法、または配線回路に形成された銅箔を絶縁性基板に転
写する方法、絶縁性基板の表面に金属メッキ法によって
回路を形成する方法等が用いられている。
As a method of forming a wiring layer on such a printed board, a method of forming a wiring circuit by adhering a copper foil on the surface of an insulating substrate and then etching the copper foil, or a method of forming a wiring circuit has been used. A method of transferring a copper foil to an insulating substrate, a method of forming a circuit on the surface of the insulating substrate by a metal plating method, and the like are used.

【0004】配線基板の多層化に伴い、層間の電気的接
続は、スルーホールによって行われるが、このスルーホ
ールは、絶縁性基板にドリル等で穴を開けた後に、穴の
内壁にメッキを施すのが一般的である。
With the increase in the number of wiring boards, the electrical connection between layers is made by through holes. The through holes are formed by drilling a hole in the insulating substrate and then plating the inner walls of the holes. Is common.

【0005】ところが、上記のような方法では、スルー
ホールを任意の層間に形成することが難しいことから、
配線層の密度を向上できないという問題がある。
However, since it is difficult to form through holes between arbitrary layers by the above method,
There is a problem that the density of the wiring layer cannot be improved.

【0006】このような問題に対しては、配線層を、
銀、銅、半田などの金属粉末と結合用有機樹脂とを調合
した導体ペーストを絶縁性基板の表面に塗布したり、ス
ルーホール内に充填し積層する方法が、特開昭56−1
01739号、特公昭58−49966号、特開平8−
138437号等にて提案されている。
To solve this problem, the wiring layer is
A method of applying a conductor paste prepared by mixing a metal powder such as silver, copper, solder or the like and an organic resin for bonding to the surface of an insulating substrate or filling a through hole and laminating it is known.
No. 01739, JP-B-58-49966, JP-A-8-
No. 138437 is proposed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
導体ペーストには、金属粒子間の接続および配線層の絶
縁性基板に対する密着性を高めるために、結合用有機樹
脂を必須の成分として含有することが必要であるため、
このような導体ペーストによって形成された配線層の電
気抵抗はせいぜい1×10-4Ω−cmであった。
However, the conventional conductor paste must contain an organic resin for bonding as an essential component in order to improve the connection between metal particles and the adhesion of the wiring layer to the insulating substrate. Is required,
The electric resistance of the wiring layer formed by such a conductor paste was at most 1 × 10 −4 Ω-cm.

【0008】また、配線層の低抵抗化に対しては、金属
粉末として銀粉末が好適であるが、銀はマイグレーショ
ンを生じるために、配線密度が高くなると配線間でショ
ートする等の問題があった。そこで、特公昭58−49
966号や特開平8−138437号では、銀を被覆し
た銅粉末に酸化ビスマスを配合したり、フレーク状の銀
粉を配合してマイグレーションを防止することが提案さ
れているものの、いずれも配線層の抵抗が1×10-4Ω
−cm程度と高く、また耐マイグレーション性も線幅が
1mmを越えるような場合には効果を有するものの、線
幅が1mm以下の配線に対しては到底満足し得るもので
はなかった。
Further, for reducing the resistance of the wiring layer, silver powder is suitable as the metal powder, but since silver causes migration, there is a problem that short-circuiting occurs between wirings when the wiring density becomes high. It was Therefore, Japanese Patent Publication Sho-58-49
In 966 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-138437, it is proposed that bismuth oxide is mixed with copper powder coated with silver, or flake-shaped silver powder is mixed to prevent migration. Resistance is 1 × 10 -4 Ω
It is as high as -cm, and has migration resistance when the line width exceeds 1 mm, but it is not completely satisfactory for wiring having a line width of 1 mm or less.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記問題
に対して検討を重ねた結果、導電性組成物を構成する金
属粒子として、粒径が6〜10μmの比較的粗粒子とと
もに、その粗粒子間の空隙部に充填できる1μm以下の
微粒な粒子を適量配合することにより、この導電性組成
物を用いて配線層を形成した場合、配線層が金属粒子が
密に充填された組織構造から形成されること、また、金
属粒子同士を結合するために結合用有機樹脂の添加量を
非常に少なくできる結果、配線層の電気抵抗を飛躍的に
低減できることを見いだした。しかも、上記の構成にお
いて、金属粒子を表面に銀を被覆した銅粒子を用いるこ
とにより、耐マイグレ−ション性と低抵抗化を同時に優
れることを見いだし本発明に至った。
Means for Solving the Problems As a result of extensive studies on the above problems, the present inventors have found that metal particles constituting a conductive composition, together with relatively coarse particles having a particle size of 6 to 10 μm, When a wiring layer is formed using this conductive composition by mixing an appropriate amount of fine particles of 1 μm or less that can be filled in the voids between the coarse particles, the wiring layer has a structure in which metal particles are densely filled. It has been found that the electrical resistance of the wiring layer can be remarkably reduced as a result of being formed of a structure and the addition amount of the binding organic resin for binding the metal particles to each other can be made extremely small. Moreover, in the above-mentioned constitution, it was found that the use of the copper particles having the surface coated with silver as the metal particles is excellent in the migration resistance and the low resistance at the same time, and has reached the present invention.

【0010】即ち、本発明の導電性組成物は、金属粒子
98.8〜99.9重量%と、結合用有機樹脂0.1〜
1.2重量%とからなり、前記金属粒子が、金属粒子全
量に対して粒径6〜10μmの粗粒子を50〜90重量
%、粒径1μm以下の微粒子を10〜50重量%の割合
で含むことを特徴とするものである。
That is, the conductive composition of the present invention comprises 98.8-99.9% by weight of metal particles and 0.1-0.1% of a binding organic resin.
1.2% by weight, and the metal particles are 50 to 90% by weight of coarse particles having a particle size of 6 to 10 μm and 10 to 50% by weight of fine particles having a particle size of 1 μm or less with respect to the total amount of the metal particles. It is characterized by including.

【0011】また、本発明の配線基板は、少なくとも有
機樹脂を含む絶縁性基板の表面に導電性組成物からなる
配線層を被着形成してなるものであって、前記導電性組
成物が、金属粒子98.8〜99.9重量%と、結合用
有機樹脂0.1〜1.2重量%とからなり、前記金属粒
子が、金属粒子全量に対して粒径6〜10μmの粗粒子
を50〜90重量%、粒径1μm以下の微粒子を10〜
50重量%の割合により構成されることを特徴とするも
のである。
The wiring board of the present invention comprises an insulating substrate containing at least an organic resin, and a wiring layer made of a conductive composition deposited on the surface of the insulating board. The metal particles are composed of 98.8 to 99.9% by weight and the binding organic resin 0.1 to 1.2% by weight, and the metal particles form coarse particles having a particle size of 6 to 10 μm with respect to the total amount of the metal particles. Fine particles with 50 to 90% by weight and a particle size of 1 μm or less
It is characterized by being constituted by a ratio of 50% by weight.

【0012】なお、上記の発明において、前記金属粒子
として、銀を被覆した銅粒子を用いること、前記結合用
有機樹脂として、200℃で分解可能な樹脂を用いるこ
とを特徴とするものである。
In the above invention, silver-coated copper particles are used as the metal particles, and a resin decomposable at 200 ° C. is used as the binding organic resin.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明を図面を参照しなが
らさらに詳述する。本発明の導電性組成物は、回路基板
の配線層を形成するのに用いられ、特に、絶縁性基板の
表面または内部に形成される配線層に用いられる。この
配線層としては、多層配線基板において、絶縁性基板の
表面や層間に形成される回路や、各層に形成されたビア
ホール、スルーホールなどの層間接続導体として用いら
れるものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The conductive composition of the present invention is used for forming a wiring layer of a circuit board, and particularly used for a wiring layer formed on the surface or inside of an insulating substrate. The wiring layer is used as a circuit formed on the surface or between layers of an insulating substrate in a multilayer wiring board, or as an interlayer connection conductor such as a via hole or a through hole formed in each layer.

【0014】この導電性組成物は、成分として金属粒子
および結合用有機樹脂とから構成される。金属粒子とし
ては、従来から公知の配線層を形成するに適した金属粒
子が使用されるが、特に、低抵抗化に対しては、Ag、
Cu、Au等が好適に用いられる。この中でも後述する
が、とりわけ銀により被覆された銅粒子が、低抵抗化、
低コストとともに、耐マイグレ−ション性の点から最も
好適である。
This conductive composition is composed of metal particles and a binding organic resin as components. As the metal particles, conventionally known metal particles suitable for forming a wiring layer are used. Particularly, for reducing the resistance, Ag,
Cu, Au and the like are preferably used. Among them, as will be described later, copper particles coated with silver have a low resistance,
It is most preferable in terms of low cost and migration resistance.

【0015】本発明の導電性組成物の大きな特徴は、先
ず、金属粒子が、金属粒子全量に対して粒径6〜10μ
mの粗粒子を50〜90重量%、粒径1μm以下の微粒
子を10〜50重量%の割合で含む点にある。これは、
配線層を形成した場合の金属粒子の充填性を高める上で
重要である。つまり、この粒配された金属粒子を用いる
ことにより、図1の組織図に示すように、粗粒子1間に
形成される空隙部に微粒子2が入り込むことにより、金
属粒子の充填性が高まり、金属粒子同士の接触が密とな
るために、導体としての抵抗を低減することができるの
である。
The major feature of the conductive composition of the present invention is that the metal particles are, first of all, 6 to 10 μm in particle diameter with respect to the total amount of the metal particles.
50 to 90% by weight of coarse particles of m and 10 to 50% by weight of fine particles having a particle diameter of 1 μm or less. this is,
This is important for improving the filling property of the metal particles when the wiring layer is formed. In other words, by using the metal particles arranged in this manner, the fine particles 2 enter the voids formed between the coarse particles 1 as shown in the structure chart of FIG. Since the metal particles are in close contact with each other, the resistance as a conductor can be reduced.

【0016】従って、上記粗粒子量が90重量%を越
え、上記微粒子量が10重量%より少ないと、金属粒子
の充填性が悪くなり、低抵抗化を達成できず、粗粒子量
が50重量%より少なく、微粒子量が50重量%を越え
ると抵抗が高くなってしまう。
Therefore, when the amount of the coarse particles exceeds 90% by weight and the amount of the fine particles is less than 10% by weight, the filling property of the metal particles is deteriorated and the resistance cannot be reduced, and the amount of the coarse particles is 50% by weight. % And the amount of fine particles exceeds 50% by weight, the resistance becomes high.

【0017】望ましくは、上記粗粒子65〜85重量
%、上記微粒子15〜35重量%が望ましい。なお、上
記の粗粒子および微粒子の粒径とはいずれも最大粒子径
を意味するものである。また、上記粗粒子および微粒子
は、合計で全金属粒子の90重量%以上を占めることが
望ましい。
Desirably, the coarse particles are 65 to 85% by weight, and the fine particles are 15 to 35% by weight. The particle sizes of the coarse particles and the fine particles described above mean the maximum particle size. Further, it is desirable that the above-mentioned coarse particles and fine particles occupy 90% by weight or more of the total metal particles in total.

【0018】また、本発明の導電性組成物は、上記のよ
うに粒配された金属粒子に対して、結合用有機樹脂を
0.1〜1.2重量%の極少量配合することも大きな特
徴である。つまり、金属粒子を上記のように粒配するこ
とにより結合用有機樹脂量を低減できるのであって、結
合用有機樹脂量が0.1重量%より少ないと金属粒子間
を強固に接続したり、配線層を絶縁性基板に接着するこ
とが難しくなり、1.2重量%を越えると、抵抗が大き
くなるためである。望ましくは、結合用有機樹脂量は
0.2〜1.0重量%、さらには0.3〜0.8重量%
である。
In the conductive composition of the present invention, it is also great that the binding organic resin is blended in an extremely small amount of 0.1 to 1.2% by weight with respect to the metal particles arranged as described above. It is a feature. That is, by arranging the metal particles as described above, the amount of the binding organic resin can be reduced, and when the amount of the binding organic resin is less than 0.1% by weight, the metal particles are firmly connected, This is because it becomes difficult to bond the wiring layer to the insulating substrate, and if it exceeds 1.2% by weight, the resistance increases. Desirably, the amount of the binding organic resin is 0.2 to 1.0% by weight, and further 0.3 to 0.8% by weight.
Is.

【0019】ここで用いる結合用有機樹脂としては、ア
クリル樹脂、メタクリル樹脂、ビニル系樹脂、カーボネ
ート系樹脂、セルロースなどの熱可塑性樹脂、エポキシ
樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱
硬化性樹脂が使用されるが、特に200℃以下の加熱で
熱分解することのできる、エチルセルロースなどの樹脂
がよい。
The binding organic resin used here is a thermoplastic resin such as an acrylic resin, a methacrylic resin, a vinyl resin, a carbonate resin, or a cellulose, a thermosetting resin such as an epoxy resin, a phenol resin, or an unsaturated polyester resin. However, a resin such as ethyl cellulose, which can be thermally decomposed by heating at 200 ° C. or lower, is particularly preferable.

【0020】次に、上記の導電性組成物を用いて配線基
板について説明する。図2は、多層化された配線基板の
典型的な構造を説明するために断面図である。配線基板
は、絶縁基板3と配線層4に構成されるが、配線層4と
しては、基板表面および層間に形成された回路層4Aと
層間を接続する導体(スルーホール)4Bにより構成さ
れる。
Next, a wiring board using the above conductive composition will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a typical structure of a multilayer wiring board. The wiring board is composed of an insulating substrate 3 and a wiring layer 4, and the wiring layer 4 is composed of a circuit layer 4A formed on the substrate surface and between layers and a conductor (through hole) 4B connecting the layers.

【0021】この多層配線基板において、絶縁基板とし
ては、回路基板用の高絶縁性材料として周知の材料が使
用されるが、特に、本発明の配線基板によれば、絶縁基
板としては、少なくとも有機樹脂を構成成分として含有
するものである。具体的には、PPE(ポリフェニレン
エーテル)、BTレジン(ビスマレイドトリアジン)、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、フッ
素系樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用され
る。また、絶縁基板の強度を高めるために、上記の有機
樹脂に対して、無機質フィラーを複合化させたものも使
用される。無機質フィラーとしては、SiO2 、Al2
3 、ZrO2 、TiO2 、AlN、SiC、BaTi
3 、SrTiO3 、ゼオライト、CaTiO3 、ほう
酸アルミニウム等が使用され、このフィラーの形状とし
ては、平均粒径が20μm以下、特に10μm以下の略
球形状の粒子や、平均アスペクト比が2以上の繊維状の
ものや平板状のもの、さらには織布物も使用される。有
機樹脂と無機質フィラーとの複合材料においては、有機
樹脂:無機質フィラーとは体積比率で15:85〜5
0:50の比率で複合化されるのが望ましい。
In this multilayer wiring board, a material known as a highly insulating material for a circuit board is used as the insulating substrate. In particular, according to the wiring board of the present invention, at least the organic substrate is used as the insulating substrate. It contains a resin as a constituent. Specifically, PPE (polyphenylene ether), BT resin (bismaleide triazine),
Thermosetting resin or thermoplastic resin such as epoxy resin, phenol resin, polyimide resin, or fluorine resin is used. Further, in order to increase the strength of the insulating substrate, a composite of the above organic resin and an inorganic filler is also used. As the inorganic filler, SiO 2 , Al 2
O 3 , ZrO 2 , TiO 2 , AlN, SiC, BaTi
O 3 , SrTiO 3 , zeolite, CaTiO 3 , aluminum borate, etc. are used, and the shape of this filler is a substantially spherical particle having an average particle size of 20 μm or less, particularly 10 μm or less, or an average aspect ratio of 2 or more. A fibrous material, a flat material, and a woven material are also used. In the composite material of organic resin and inorganic filler, the volume ratio of organic resin: inorganic filler is 15: 85-5.
It is desirable to be compounded at a ratio of 0:50.

【0022】上記配線基板によれば、上記配線層4を前
記導電性組成物によって構成するものである。このう
ち、回路層4Aは、厚み50〜200μmで形成される
のが望ましく、層間接続導体(スルーホール)4Bの孔
径は、75〜200μmが適当である。
According to the wiring board, the wiring layer 4 is formed of the conductive composition. Of these, the circuit layer 4A is preferably formed to have a thickness of 50 to 200 μm, and the hole diameter of the interlayer connecting conductor (through hole) 4B is preferably 75 to 200 μm.

【0023】次に、上記配線基板を作製する方法につい
て説明する。まず、前記導電性組成物を用いて導体ペー
ストを調合する。導体ペーストは、前記導電性組成物1
00重量部に対して、組成物中に2−オクタノール、テ
ルピネール、エチレンカルビトール、カルビトールアセ
テート、ブチルセロソルブ等の有機溶剤を8〜20重量
部添加して粘度500〜1000ポイズに調整されたも
のである。なお、ペースト中には、上記の成分以外に、
ベンゾチアゾール、ベンズイミダゾール等の腐食抑制剤
等を添加することも可能である。
Next, a method of manufacturing the above wiring board will be described. First, a conductive paste is prepared using the conductive composition. The conductor paste is the conductive composition 1 described above.
The viscosity was adjusted to 500 to 1000 poises by adding 8 to 20 parts by weight of an organic solvent such as 2-octanol, terpineol, ethylene carbitol, carbitol acetate, and butyl cellosolve to 100 parts by weight of the composition. is there. In the paste, in addition to the above components,
It is also possible to add corrosion inhibitors such as benzothiazole and benzimidazole.

【0024】次に、上記のようにして調製した導体ペー
ストを、有機樹脂を含む絶縁シートに対して配線パター
ンに塗布する。具体的には、絶縁シート表面にスクリー
ン印刷法、グラビア印刷法等を用いて回路パターンに印
刷したり、スルーホールを形成するために、絶縁シート
にドリルやパンチングによって所定径の孔を開け、その
孔内に前記導体ペーストを充填する。この時、絶縁シー
ト中に熱硬化性樹脂を含む場合には、絶縁シートは半硬
化状態であるのがよい。
Next, the conductor paste prepared as described above is applied to a wiring pattern on an insulating sheet containing an organic resin. Specifically, in order to print a circuit pattern on the surface of the insulating sheet using a screen printing method, a gravure printing method, or to form a through hole, a hole having a predetermined diameter is formed in the insulating sheet by drilling or punching. The conductor paste is filled in the holes. At this time, when the insulating sheet contains a thermosetting resin, the insulating sheet is preferably in a semi-cured state.

【0025】このようにして導体ペーストを複数の絶縁
シートに対して施した後、それらを位置合わせして積層
圧着する。その後、積層物をパターンに塗布した後、1
00〜250℃で加熱処理する。この加熱処理は、導体
ペースト中の溶剤を除去するとともに有機樹脂量を調整
するためのものであるが、この加熱によって熱硬化性樹
脂を完全硬化させることもできる。この熱処理によっ
て、配線層中の結合剤用有機樹脂の含有量を調整した
り、絶縁シート同士の密着性を高めることができ、その
温度が100℃より低いと上記の効果が発揮されず、2
50℃より高いと絶縁シート中の有機樹脂の熱による分
解が発生してしまう。
After the conductor paste is applied to the plurality of insulating sheets in this manner, they are aligned and laminated and pressure-bonded. Then, after applying the laminate to the pattern, 1
Heat treatment is performed at 00 to 250 ° C. This heat treatment is for removing the solvent in the conductor paste and adjusting the amount of the organic resin, but the heating can also completely cure the thermosetting resin. By this heat treatment, the content of the binder organic resin in the wiring layer can be adjusted and the adhesiveness between the insulating sheets can be improved. If the temperature is lower than 100 ° C., the above effect cannot be exhibited.
If the temperature is higher than 50 ° C, the organic resin in the insulating sheet may be decomposed by heat.

【0026】なお、この加熱処理によれば、配線層を形
成する導電性組成物中の有機樹脂が200℃以下で熱分
解可能な樹脂である場合、この有機樹脂分は除去される
が、最終的に有機樹脂分は0.1重量%以上残存するよ
うに処理することが金属粒子間の接続および配線層の絶
縁基板との密着性を維持する上で必要である。
According to this heat treatment, when the organic resin in the conductive composition forming the wiring layer is a resin that can be thermally decomposed at 200 ° C. or lower, this organic resin content is removed, but In order to maintain the connection between the metal particles and the adhesion of the wiring layer to the insulating substrate, it is necessary to treat the organic resin so that the content of the organic resin remains 0.1% by weight or more.

【0027】また、本発明によれば、配線基板における
配線層の低抵抗化に対しては、配線層中の金属粒子を銀
粒子によって構成することが最もよいが、銀は経時によ
る酸化に伴いマイグレーションを生じる。そこで、本発
明では、金属粒子として、まず、銀が表面に被覆された
銅粒子を用いる。銅粒子への銀の被覆は、メッキ等の手
法によって容易に可能である。なお銅粒子への銀の被覆
は銅粒子に対して1〜40重量%相当量が適当である。
そして、この銀被覆銅粒子を用いて前述したように粒配
することにより、マイグレーションの発生を抑制するこ
とができる。このマイグレ−ションの抑制効果は、金属
粒子の粒配によって大きく変化し、後述する実施例から
も明らかなように、耐マイグレーション性は粗粒子量が
多いほど優れるが、抵抗は粗粒子と微粒子が前述した範
囲で粒配することによって抵抗の低減化が図られる。
Further, according to the present invention, in order to reduce the resistance of the wiring layer in the wiring board, it is best to form the metal particles in the wiring layer by silver particles. Cause migration. Therefore, in the present invention, as the metal particles, first, copper particles whose surfaces are coated with silver are used. The copper particles can be easily coated with silver by a technique such as plating. The amount of silver coated on the copper particles is appropriately 1 to 40% by weight based on the copper particles.
Then, by arranging the silver-coated copper particles as described above, the occurrence of migration can be suppressed. The effect of suppressing this migration greatly changes depending on the particle size distribution of the metal particles, and as is clear from the examples described later, the migration resistance is more excellent as the amount of coarse particles is larger, but the resistance is different between coarse particles and fine particles. By arranging the grains in the above range, the resistance can be reduced.

【0028】このように、本発明によれば、導電性組成
物として、金属粒子を粗粒子と微粒子とを適当な量で混
合することによって、抵抗の低減化を図ることができる
のである。しかも、かかる粒配を行いつつ、金属粒子と
して銀を被覆した銅粒子を用いることによって耐マイグ
レーション性をも高めることができる。
As described above, according to the present invention, the resistance can be reduced by mixing the metal particles in the conductive composition in an appropriate amount with the coarse particles and the fine particles. Moreover, migration resistance can also be improved by using the copper particles coated with silver as the metal particles while carrying out such grain distribution.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

実施例1 導電性組成物における金属粒子として、平均粒径8μm
の銅粉末Aと、平均粒径0.8μmの銅粉末Bとを準備
した。この銅粉末A,Bを粒配して粒度分布を測定し、
粒径6〜10μmの粒子と、粒径1μm以下の粒子の全
金属粒子に対する重量比率を算出し、表1に示す種々の
粒度分布の金属粒子を調整した。そしてこの金属粒子に
対して、セルロースを表1の割合で配合して導電性組成
物を調製した。
Example 1 As the metal particles in the conductive composition, the average particle size is 8 μm.
The copper powder A and the copper powder B having an average particle diameter of 0.8 μm were prepared. The copper powders A and B are arranged in a particle size to measure the particle size distribution,
The weight ratio of particles having a particle size of 6 to 10 μm and particles having a particle size of 1 μm or less to all metal particles was calculated, and metal particles having various particle size distributions shown in Table 1 were adjusted. Then, a conductive composition was prepared by adding cellulose to the metal particles in a ratio shown in Table 1.

【0030】次に、この導電性組成物100重量部に対
して、溶剤として2−オクタノールを15重量部の割合
で添加しボールミルで5時間混合して導体ペーストを調
製した。
Next, 15 parts by weight of 2-octanol as a solvent was added to 100 parts by weight of this conductive composition and mixed in a ball mill for 5 hours to prepare a conductor paste.

【0031】そして、この導体ペーストを球状シリカと
ポリイミド系樹脂とが30:70の体積比で配合された
絶縁シートの表面にスクリーン印刷するとともに、直径
0.15mmのスルーホール中にペーストを充填した。
その後、このペーストを印刷、充填した絶縁シートを位
置合わせし、積層し、圧力50kg/cm2 で200〜
250℃に3時間加熱して絶縁基板の硬化とともに熱圧
着し配線基板を作製した。
Then, this conductor paste was screen-printed on the surface of an insulating sheet in which spherical silica and a polyimide resin were mixed in a volume ratio of 30:70, and the paste was filled in a through hole having a diameter of 0.15 mm. .
After that, the insulating sheets filled with this paste printed and aligned are aligned and laminated to each other at a pressure of 50 kg / cm 2 for 200-
A wiring board was manufactured by heating at 250 ° C. for 3 hours and thermocompression bonding with curing of the insulating board.

【0032】得られた配線基板に対して、配線層の電気
抵抗を直流4端子法で測定した。その結果を表1に示し
た。
With respect to the obtained wiring board, the electric resistance of the wiring layer was measured by the DC 4-terminal method. The results are shown in Table 1.

【0033】また、耐マイグレーション性の評価とし
て、上記と同様な方法で、図3に示すように、線幅10
0μmの配線を1000μmの間隔で形成した。そし
て、両配線間に250Vの電圧を印加した状態で、温度
65℃、湿度95%の雰囲気中で1000時間保持後の
線間の抵抗を測定した。その結果を表1に示した。
As the evaluation of the migration resistance, a line width of 10 is obtained by the same method as described above as shown in FIG.
Wirings of 0 μm were formed at intervals of 1000 μm. Then, with a voltage of 250 V applied between both wirings, the resistance between the lines was measured after holding for 1000 hours in an atmosphere of a temperature of 65 ° C. and a humidity of 95%. The results are shown in Table 1.

【0034】[0034]

【表1】 [Table 1]

【0035】表1の結果から明らかなように、粒径6〜
10μmの粒子と粒径1μm以下の粒子とを本発明に基
づき粒配したものは、それ以外の試料に比較して抵抗が
低く、いずれも10×10-5Ω−cm以下が達成され
た。なお、銅粒子を用いたこの実施例では、マイグレー
ションの発生はほとんどなかった。
As is clear from the results shown in Table 1, the particle size is 6 to
Particles having a particle size of 10 μm and particles having a particle size of 1 μm or less arranged according to the present invention had lower resistance than the other samples, and all achieved 10 × 10 −5 Ω-cm or less. In this example using copper particles, migration did not substantially occur.

【0036】実施例2 導電性組成物における金属粒子として、8〜11重量%
の銀を被覆した平均粒径8μmの銅粉末と、27〜33
重量%の銀を被覆した平均粒径0.8μmの銅粉末とを
準備した。
Example 2 8 to 11 wt% as metal particles in the conductive composition
Copper powder with an average particle size of 8 μm coated with silver, 27-33
A copper powder having an average particle size of 0.8 μm and coated with silver in weight% was prepared.

【0037】これらの粉末を粒配して粒度分布を測定
し、粒径6〜10μmの粒子と、粒径1μm以下の粒子
の全金属粒子に対する重量比率を算出し、表2に示す種
々の粒度分布の金属粒子を調製した。そしてこの金属粒
子に対して、セルロースを表2の割合で配合して導電性
組成物を調製した。
These powders were arranged in a particle size distribution to measure the particle size distribution, and the weight ratio of particles having a particle size of 6 to 10 μm and particles having a particle size of 1 μm or less to all metal particles was calculated. A distribution of metal particles was prepared. Then, a conductive composition was prepared by mixing cellulose with the metal particles in a ratio shown in Table 2.

【0038】また、平均粒径9μmの銀粉末と、平均粒
径が0.8μmの銀粉末を準備し、この粉末を用いて粒
配を行い、同様にして表2に示す種々の粒度分布の金属
粒子を調製した。そしてこの金属粒子に対して、セルロ
ースを表2の割合で配合して導電性組成物を調製した。
Further, a silver powder having an average particle size of 9 μm and a silver powder having an average particle size of 0.8 μm were prepared, and the powder was used for grain distribution. Metal particles were prepared. Then, a conductive composition was prepared by mixing cellulose with the metal particles in a ratio shown in Table 2.

【0039】この導電性組成物を用いて実施例1の全く
同様にして多層配線基板を作製し、配線層の抵抗を直流
4端子法で測定した。また、耐マイグレーション性につ
いても実施例1と全く同様にして評価を行い、結果を表
2に示した。
Using this conductive composition, a multilayer wiring board was prepared in exactly the same manner as in Example 1, and the resistance of the wiring layer was measured by the DC 4-terminal method. The migration resistance was evaluated in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】表2の結果によれば、本発明に基づき粒配
することによって、抵抗を小さくできることがわかる。
また、耐マイグレーション性の点から評価すると、本実
施例の実験では、銀粉末を用いた場合には、抵抗は低く
良好であったが、マイグレーションの発生が顕著であっ
た。これに対して、銀により被覆された銅粒子を用いる
ことにより、耐マイグレーション性が飛躍的に向上し
た。
From the results of Table 2, it can be seen that the resistance can be reduced by arranging particles according to the present invention.
Further, when evaluated from the viewpoint of migration resistance, in the experiment of this example, when the silver powder was used, the resistance was low and good, but the occurrence of migration was remarkable. On the other hand, the use of copper particles coated with silver dramatically improved the migration resistance.

【0042】また、この粒配によって、結合用有機樹脂
量が0.1〜1.2重量%と少ないものの、全く金属粒
子間は強固に接続されており、配線層の絶縁基板への密
着性も1.0kg/cm2 以上と全く問題がなかった。
なお、結合用有機樹脂量が1.2重量%を越えると極端
に抵抗が低下し、この樹脂量が0.1重量%より少ない
と粒子間の接続が十分でなく、配線層から金属粒子の脱
粒が生じるとともに、配線層の抵抗も上昇した。
Further, by virtue of this grain distribution, although the amount of the binding organic resin is as small as 0.1 to 1.2% by weight, the metal particles are firmly connected to each other and the adhesion of the wiring layer to the insulating substrate is high. There was no problem at 1.0 kg / cm 2 or more.
When the amount of the binding organic resin exceeds 1.2% by weight, the resistance is extremely reduced, and when the amount of the resin is less than 0.1% by weight, the connection between the particles is not sufficient, and the metal particles are not separated from the wiring layer. As the particles shattered, the resistance of the wiring layer also increased.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の導電性組成
物は、配線基板の配線層を形成するに低抵抗化を図るこ
とができるとともに、特に金属粒子として銀を被覆した
銅粒子を用いることにより低抵抗化と耐マイグレーショ
ン性を高めることができる。
As described in detail above, the conductive composition of the present invention can reduce the resistance when forming a wiring layer of a wiring board, and particularly, copper particles coated with silver are used as metal particles. By using it, it is possible to reduce resistance and enhance migration resistance.

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

【図1】本発明の導電性組成物による組織構造を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a texture structure of a conductive composition of the present invention.

【図2】本発明の配線基板の典型的な構造を説明するた
めの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view for explaining a typical structure of the wiring board of the present invention.

【図3】本発明の実施例における耐マイグレーション性
の評価に用いられる配線構造を説明するための図であ
る。
FIG. 3 is a diagram for explaining a wiring structure used for evaluation of migration resistance in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 粗粒子 2 微粒子 3 絶縁基板 4 配線層 4A 回路層 4B スルーホール 1 coarse particles 2 fine particles 3 insulating substrate 4 wiring layers 4A circuit layer 4B through hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−331360(JP,A) 特開 平6−295616(JP,A) 特開 平7−166072(JP,A) 特開 昭56−101739(JP,A) 特開 平8−138437(JP,A) 特開 平4−65011(JP,A) 特開 平9−120711(JP,A) 特公 昭58−49966(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01B 1/00 - 1/24 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of front page (56) Reference JP-A-7-331360 (JP, A) JP-A-6-295616 (JP, A) JP-A-7-166072 (JP, A) JP-A-56- 101739 (JP, A) JP 8-138437 (JP, A) JP 4-65011 (JP, A) JP 9-120711 (JP, A) JP 58-49966 (JP, B1) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01B 1/00-1/24

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】金属粒子98.8〜99.9重量%と、結
合用有機樹脂0.1〜1.2重量%とからなり、前記金
属粒子が、金属粒子全量に対して粒径6〜10μmの粗
粒子を50〜90重量%、粒径1μm以下の微粒子を1
0〜50重量%の割合で含むことを特徴とする導電性組
成物。
1. Metal particles 98.8 to 99.9% by weight and a binding organic resin 0.1 to 1.2% by weight, said metal particles having a particle size of 6 to 6 relative to the total amount of the metal particles. 50 to 90% by weight of coarse particles of 10 μm and 1 of fine particles having a particle diameter of 1 μm or less
A conductive composition comprising 0 to 50% by weight.
【請求項2】前記金属粒子が、銀を被覆した銅粒子から
なることを特徴とする請求項1記載の導電性組成物。
2. The electrically conductive composition according to claim 1, wherein the metal particles are copper particles coated with silver.
【請求項3】少なくとも有機樹脂を含む絶縁性基板の表
面に導電性組成物からなる配線層を被着形成してなる配
線基板において、前記導電性組成物が、金属粒子98.
8〜99.9重量%と、結合用有機樹脂0.1〜1.2
重量%とからなり、前記金属粒子が、金属粒子全量に対
して粒径6〜10μmの粗粒子を50〜90重量%、粒
径1μm以下の微粒子を10〜50重量%の割合により
構成されることを特徴とする配線基板。
3. A wiring board comprising a wiring layer made of a conductive composition deposited on the surface of an insulating substrate containing at least an organic resin, wherein the conductive composition comprises metal particles 98.
8 to 99.9% by weight, and a binding organic resin 0.1 to 1.2
The metal particles are composed of 50 to 90% by weight of coarse particles having a particle size of 6 to 10 μm and 10 to 50% by weight of fine particles having a particle size of 1 μm or less with respect to the total amount of the metal particles. A wiring board characterized by the above.
【請求項4】前記金属粒子が、銀を被覆した銅粒子から
なることを特徴とする請求項3記載の配線基板。
4. The wiring board according to claim 3, wherein the metal particles are copper particles coated with silver.
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