JP3413462B2 - ホール充填用ペースト - Google Patents
ホール充填用ペーストInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール充填用ペー
スト組成物に関する。より詳細には、部品実装時の半田
付け工程のような熱衝撃を受けてもペーストとスルーホ
ールメッキとの界面、及びペースト上のメッキ銅箔界面
に剥離がなく、ホール上の基板表面に膨れが生じないチ
ップオンホールを可能にする、ホール充填用ペーストに
関する。 【０００２】 【従来の技術】電子機器の小型化、軽量化に伴い、部品
の高密度実装が必要不可欠な技術となっている。その手
法の一つとして、図１に示すような工程により、スルー
ホール上にも実装する方法（チップオンスルー）が採ら
れつつある。 【０００３】図１（１）は、基板１に設けられたスルー
ホール１０を示す。スルーホール１０の表面にはスルー
ホールメッキ２が施されている。図１（２）に示すよう
に、このスルーホール１０にペースト１１を完全に充填
して硬化させ（印刷・硬化工程）、研磨により、その表
面が（３）に示すようにスルーホールメッキ２と同一面
をなすようにし（研磨工程）、その上に（４）に示すよ
うにメッキによる銅箔層１２を設ける（メッキ工程）。 【０００４】この方法を採る場合、技術的に問題となる
のは、メッキ銅箔層１２とペースト１１との界面の密着
強度であるが、金属フィラー１３を添加配合されたペー
スト１１は、図２に示すようにペースト１１の表面付近
に位置する金属フィラー１３とメッキ銅箔層１２が一体
化し、金属フィラー１３がアンカー効果を発揮すること
によりメッキ銅箔層１２の密着強度が著しく改善され
る。ところが、金属フィラー１３は、エポキシ樹脂との
濡れが悪いため、添加配合するとペースト１１の粘度が
上昇し、図１（２）の印刷工程でペーストがうまくホー
ルに充填されなくなる。 【０００５】この問題を解決するため、例えば特許第２
５５８０１３号に示されたように、ペーストに溶剤を添
加して粘度を低下させることが行われている。ところが
溶剤を添加されたペーストは、図１（２）の硬化工程で
溶剤の揮発によりペーストに凹みが発生したり、硬化の
ために急激に温度を上げると溶剤の揮発によりボイドが
発生したり、図１（４）のメッキ工程終了後に基板表面
が平面にならなかったりするという問題を有する。 【０００６】また、図１（２）の硬化工程終了後も溶剤
が残存する危険性があり、（４）のメッキ工程終了後
に、部品実装時の半田付け工程のような急激な温度上昇
で残存溶剤が気化し、メッキ銅箔層を押し上げたり、ス
ルーホールメッキと剥離したりするという問題もある。 【０００７】図３（ａ）は、メッキ銅箔層１２上にレジ
スト２１を介してチップ部品２２を配し、半田２３で固
定した基板１を示すが、急激な温度上昇でメッキ銅箔１
２が押し上げられると、図３（ｂ）に示すようにチップ
部品２２を脱離するというトラブルも発生しうる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決して、印刷性及びメッキ銅箔層との密着性が良
好で、硬化時の膨れや、それに基づく剥離やボイド発生
もないホール充填用ペーストを提供することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、ペースト
の粘度を左右する因子として、銅粉の見掛密度（ＪＩＳ
Ｚ ２５０４）、樹脂の粘度に着目し、特定の配合の
採用により、無溶剤でもペーストの粘度上昇を抑制でき
ることを見出し、本発明の完成に至った。 【００１０】すなわち請求項１のホール充填用ペースト
は、基板のスルーホール上に部品実装を行うことを目的
としてスルーホールメッキを施されたスルーホールに充
填されるホール充填用ペーストであって、特定のエポキ
シ樹脂１００重量部に対し、イミダゾール系硬化剤１．
５〜４０重量部、及び見掛密度２．０ｇ／ｃｍ３以上の
銅粉またはニッケル粉２００〜６００重量部が配合さ
れ、２５℃〜２６０℃における揮発減量が１．０％以下
であり、かつ硬化後の２５℃〜２６０℃における熱膨張
率が２．０％未満であるものとする。 【００１１】上記エポキシ樹脂としては、エポキシ当量
が８０〜１１０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が２５ｄ
Ｐａ・ｓ以下の多官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂
と、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度
計での粘度が１５０ｄＰａ・ｓ以下であるビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ
／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が４０ｄＰａ・ｓ以下のビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量が１５０
〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が８０ｄＰａ・
ｓ以下のキレート変性エポキシ樹脂及びエポキシ当量が
１７０〜３５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が１００
ｄＰａ・ｓ以下のゴム変性エポキシ樹脂からなる群から
選択された１種又は２種以上のエポキシ樹脂とのブレン
ドを用いる。 【００１２】 【発明の実施の形態】エポキシ樹脂としては、メタキシ
レンジアミン型やアミノフェノール型等の多官能グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂と、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、キレート
変性エポキシ樹脂及びゴム変性エポキシ樹脂の内から選
択される１種又は２種以上のエポキシ樹脂とのブレンド
が好適に用いられる。 【００１３】これらの中でも多官能グリシジルアミン型
とキレート変性エポキシ樹脂とのブレンドが好ましい。
ニッケル粉及び銅粉は、エポキシ樹脂との濡れが悪く、
エポキシ樹脂に添加すると粘度上昇を招くが、キレート
変性エポキシ樹脂を添加することにより、濡れが良くな
り、粘度上昇が抑制される。また、低粘度の多官能グリ
シジルアミンを添加することにより耐熱性を保持しつ
つ、粘度上昇の問題が解決される。これにより、無溶剤
でも低粘度のペーストが可能となる。 【００１４】上記多官能グリシジルアミン型エポキシ樹
脂と他のエポキシ樹脂とのブレンド比は、多官能グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂を１０〜７０重量部、より好
ましくは２０〜５０重量部とする。１０重量部未満であ
ると所望の耐熱性が得られず、７０重量部を越えると硬
化収縮が大きく、クラックや銅箔との剥離を生ずる場合
がある。 【００１５】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、エポ
キシ当量（１ｇ当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム
数）が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで、かつＢ型粘度計での
粘度が１５０ｄＰａ・ｓ以下であることが好ましい。エ
ポキシ当量が１５０ｇ／ｅｑ未満であると、硬化収縮が
大きく、クラックや銅箔との剥離を生ずる場合があり、
２５０ｇ／ｅｑを越えると、所望の耐熱性が得られ難
い。また、粘度が１５０ｄＰａ・ｓを越えると、ペース
トの粘度が上昇し、作業性が悪化する。 【００１６】同様の理由で、ビスフェノールＦ型につい
ては、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで粘度が
４０ｄＰａ・ｓ以下のもの、キレート変性エポキシ樹脂
についてはエポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで粘
度が８０ｄＰａ・ｓ以下のもの、多官能グリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂については、エポキシ当量が８０〜１
１０ｇ／ｅｑで粘度が２５ｄＰａ・ｓ以下のもの、ゴム
変性エポキシ樹脂については、エポキシ当量が１７０〜
３５０ｇ／ｅｑで粘度が１００ｄＰａ・ｓ以下のものが
それぞれ好ましい。 【００１７】上記エポキシ系樹脂には、接着性、耐熱性
（膨れ）等の特性に問題のない範囲で、アルキッド樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂のうちの１種以上を
改質の目的で混合してもよい。 【００１８】金属フィラーとしては、安価で銅メッキに
悪影響を及ぼさないことから、ニッケル粉または銅粉フ
ィラーを用いる。見掛密度は２．０ｇ／ｃｍ3以上が好
ましく、２．２ｇ／ｃｍ3以上がより好ましい。これが
２．０ｇ／ｃｍ3未満であると、ペーストの粘度が上昇
し、作業性が悪くなる。この金属フィラーは、上記「従
来の技術」の項で述べたように、メッキ銅箔層と一体化
して、アンカー効果を奏する。 【００１９】金属フィラーの形状には特に制限がない
が、樹枝状、球状、リン片状等が例示される。また粒径
は、１〜１００μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好
ましい。金属フィラーは１種のみ用いても、２種以上混
合して用いてもよい。 【００２０】上記金属フィラーは、エポキシ系樹脂１０
０部に対して、好ましくは２００〜６００部、より好ま
しくは３００〜５００部配合する。２００部未満の場
合、金属フィラーのアンカー効果が弱く、メッキ銅箔層
とペースト間で剥離が生じる場合があり、６００重量部
を超えると増粘により作業性が低下する場合がある。 【００２１】なお、本発明では、粘度調整のために非金
属系の無機フィラーをさらに添加することができる。 【００２２】無機フィラーの種類は特に限定されない
が、例として、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙
げられる。樹脂とのぬれ性、印刷性、及びメッキにおけ
るアンカー効果を考慮すると、図４に示すように金属フ
ィラー１３より微細で、金属フィラーと金属フィラーの
間に入る、ほぼ球状のシリカ等の無機フィラー１４が好
ましい。これらの金属酸化物系無機フィラーは、硬化時
のペーストのニジミ、タレを防止し、熱膨張を抑制する
働きをする。 【００２３】本発明で用いるイミダゾール系硬化剤の種
類は特に限定されないが、例としては、２−フェニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−ヘプタ
デシルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−（２′−
ウンデシルイミダゾリル）エチル−Ｓ−トリアジン、１
−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニルイミダゾール、５−シアノ−２−フェニルイミダゾ
ール、２，４−ジアミノ−６−［２′メチルイミダゾリ
ル−（１′）］−エチル−Ｓ−トリアジンイソシアヌル
酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付
加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、
１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ（２−シ
アノエトキシ）メチルイミダゾール等のようにイミダゾ
ール環にアルキル基、エチルシアノ基、水酸基、アジン
等が付加された化合物等が挙げられる。中でも、スルー
ホール部の銅箔との密着性から、シアノエチル基付加
物、アジン付加物が好ましい。 【００２４】上記イミダゾール系硬化剤は、エポキシ系
樹脂１００重量部に対して、好ましくは１．５〜４０重
量部、より好ましくは３〜２０重量部配合する。添加部
数が１．５重量部より少ない場合は、硬化が不十分とな
り、金属粉を保持する力が弱まり、結果として銅メッキ
の剥離強度を低下させる。一方、４０重量部を超えると
経時による増粘の程度が大きく、印刷性の低下を生じ
る。また、保管中にペーストが増粘して作業性が悪化
し、ホールに十分ペーストを充填させることができな
い。 【００２５】硬化剤としては、上記イミダゾール系硬化
剤に加えて他の硬化剤、例えばフェノール系硬化剤をさ
らに用いることもできる。フェノール系硬化剤を用いる
場合の配合量は、エポキシ系樹脂１００重量部に対して
０．５〜２０重量部程度が好ましい。 【００２６】本発明のホール充填用ペーストの粘度は、
２，０００ｄＰａ・ｓ以下が好ましく、１，５００ｄＰ
ａ・ｓ以下が特に好ましい。粘度が２，０００ｄＰａ・
ｓを越えると、ホールにペーストを充填できない場合が
ある。なお、本明細書におけるペーストの粘度は、２５
℃でＢＨ型粘度計による、ローターＮｏ．７、１０ｒｐ
ｍでの測定値をいうものとする。 【００２７】また、本発明のペーストは、ペーストの硬
化物のＴｇが１６０℃以上、２５℃〜２６０℃での熱膨
張が２．０％未満で、ペーストの２５℃〜２６０℃での
揮発減量が１．０％以下であることが好ましい。 【００２８】硬化物がこれらの条件を全て満たした場
合、ホール充填部分の表面の膨れがなく、チップオンホ
ール、ホールオンビアが可能で、ボイドの発生がない。
いずれかの要件を欠く場合、ホール充填部分の表面が２
０μｍ以上膨れ、その結果、図３（ｂ）に示すようにチ
ップ部品を脱離する場合がある。 【００２９】 【実施例】次に本発明のペーストを、実施例を示して更
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によ
って限定されるものではない。 【００３０】実施例１〜２２、比較例１〜１３ 厚さ１．０ｍｍのガラスエポキシ基板に設けられた、孔
径φ＝０．６ｍｍのスルーホールに、表１及び２に示す
組成のペーストをスクリーン印刷法により充填し、１０
０℃×３０分の予備加熱後、１８０℃×６０分で本硬化
させた。 【００３１】研磨により基板上の余分なペーストを除去
した後、化学銅メッキ、電気銅メッキをこの順で行い、
チップオンスルーホール基板（以下、ＣＯＴ基板とい
う）を作製した。 【００３２】このＣＯＴ基板を２６０℃の半田槽に３０
秒間ディップし、図５に示す寸法ａ及びｂを測定し、そ
の差から膨れ量を求めた。結果を表１、２に併せて示
す。なお、膨れ量が２０μｍ以上の場合は、ホール上の
チップ部品が押し上げられ、チップ部品が外れる場合が
ある。 【００３３】 【表１】 【００３４】 【表２】【００３５】 【発明の効果】本発明のホール充填用ペーストによれ
ば、部品実装時の半田付け工程のような熱衝撃によって
もペーストとスルーホールメッキの界面やペースト上の
メッキ銅箔層界面に剥離がなく、かつホール上の基板表
面に膨れが生じないチップオンホールが可能になる。 【００３６】また、低粘度であるため、通常のスクリー
ン印刷法による印刷が可能であり、無溶剤のために複雑
な硬化温度プロファイルをとらなくともボイドの発生が
なく、作業性も良好となる。
スト組成物に関する。より詳細には、部品実装時の半田
付け工程のような熱衝撃を受けてもペーストとスルーホ
ールメッキとの界面、及びペースト上のメッキ銅箔界面
に剥離がなく、ホール上の基板表面に膨れが生じないチ
ップオンホールを可能にする、ホール充填用ペーストに
関する。 【０００２】 【従来の技術】電子機器の小型化、軽量化に伴い、部品
の高密度実装が必要不可欠な技術となっている。その手
法の一つとして、図１に示すような工程により、スルー
ホール上にも実装する方法（チップオンスルー）が採ら
れつつある。 【０００３】図１（１）は、基板１に設けられたスルー
ホール１０を示す。スルーホール１０の表面にはスルー
ホールメッキ２が施されている。図１（２）に示すよう
に、このスルーホール１０にペースト１１を完全に充填
して硬化させ（印刷・硬化工程）、研磨により、その表
面が（３）に示すようにスルーホールメッキ２と同一面
をなすようにし（研磨工程）、その上に（４）に示すよ
うにメッキによる銅箔層１２を設ける（メッキ工程）。 【０００４】この方法を採る場合、技術的に問題となる
のは、メッキ銅箔層１２とペースト１１との界面の密着
強度であるが、金属フィラー１３を添加配合されたペー
スト１１は、図２に示すようにペースト１１の表面付近
に位置する金属フィラー１３とメッキ銅箔層１２が一体
化し、金属フィラー１３がアンカー効果を発揮すること
によりメッキ銅箔層１２の密着強度が著しく改善され
る。ところが、金属フィラー１３は、エポキシ樹脂との
濡れが悪いため、添加配合するとペースト１１の粘度が
上昇し、図１（２）の印刷工程でペーストがうまくホー
ルに充填されなくなる。 【０００５】この問題を解決するため、例えば特許第２
５５８０１３号に示されたように、ペーストに溶剤を添
加して粘度を低下させることが行われている。ところが
溶剤を添加されたペーストは、図１（２）の硬化工程で
溶剤の揮発によりペーストに凹みが発生したり、硬化の
ために急激に温度を上げると溶剤の揮発によりボイドが
発生したり、図１（４）のメッキ工程終了後に基板表面
が平面にならなかったりするという問題を有する。 【０００６】また、図１（２）の硬化工程終了後も溶剤
が残存する危険性があり、（４）のメッキ工程終了後
に、部品実装時の半田付け工程のような急激な温度上昇
で残存溶剤が気化し、メッキ銅箔層を押し上げたり、ス
ルーホールメッキと剥離したりするという問題もある。 【０００７】図３（ａ）は、メッキ銅箔層１２上にレジ
スト２１を介してチップ部品２２を配し、半田２３で固
定した基板１を示すが、急激な温度上昇でメッキ銅箔１
２が押し上げられると、図３（ｂ）に示すようにチップ
部品２２を脱離するというトラブルも発生しうる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決して、印刷性及びメッキ銅箔層との密着性が良
好で、硬化時の膨れや、それに基づく剥離やボイド発生
もないホール充填用ペーストを提供することを目的とす
る。 【０００９】 【課題を解決するための手段】本発明者らは、ペースト
の粘度を左右する因子として、銅粉の見掛密度（ＪＩＳ
Ｚ ２５０４）、樹脂の粘度に着目し、特定の配合の
採用により、無溶剤でもペーストの粘度上昇を抑制でき
ることを見出し、本発明の完成に至った。 【００１０】すなわち請求項１のホール充填用ペースト
は、基板のスルーホール上に部品実装を行うことを目的
としてスルーホールメッキを施されたスルーホールに充
填されるホール充填用ペーストであって、特定のエポキ
シ樹脂１００重量部に対し、イミダゾール系硬化剤１．
５〜４０重量部、及び見掛密度２．０ｇ／ｃｍ３以上の
銅粉またはニッケル粉２００〜６００重量部が配合さ
れ、２５℃〜２６０℃における揮発減量が１．０％以下
であり、かつ硬化後の２５℃〜２６０℃における熱膨張
率が２．０％未満であるものとする。 【００１１】上記エポキシ樹脂としては、エポキシ当量
が８０〜１１０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が２５ｄ
Ｐａ・ｓ以下の多官能グリシジルアミン型エポキシ樹脂
と、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度
計での粘度が１５０ｄＰａ・ｓ以下であるビスフェノー
ルＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ
／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が４０ｄＰａ・ｓ以下のビ
スフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ当量が１５０
〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が８０ｄＰａ・
ｓ以下のキレート変性エポキシ樹脂及びエポキシ当量が
１７０〜３５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が１００
ｄＰａ・ｓ以下のゴム変性エポキシ樹脂からなる群から
選択された１種又は２種以上のエポキシ樹脂とのブレン
ドを用いる。 【００１２】 【発明の実施の形態】エポキシ樹脂としては、メタキシ
レンジアミン型やアミノフェノール型等の多官能グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂と、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、キレート
変性エポキシ樹脂及びゴム変性エポキシ樹脂の内から選
択される１種又は２種以上のエポキシ樹脂とのブレンド
が好適に用いられる。 【００１３】これらの中でも多官能グリシジルアミン型
とキレート変性エポキシ樹脂とのブレンドが好ましい。
ニッケル粉及び銅粉は、エポキシ樹脂との濡れが悪く、
エポキシ樹脂に添加すると粘度上昇を招くが、キレート
変性エポキシ樹脂を添加することにより、濡れが良くな
り、粘度上昇が抑制される。また、低粘度の多官能グリ
シジルアミンを添加することにより耐熱性を保持しつ
つ、粘度上昇の問題が解決される。これにより、無溶剤
でも低粘度のペーストが可能となる。 【００１４】上記多官能グリシジルアミン型エポキシ樹
脂と他のエポキシ樹脂とのブレンド比は、多官能グリシ
ジルアミン型エポキシ樹脂を１０〜７０重量部、より好
ましくは２０〜５０重量部とする。１０重量部未満であ
ると所望の耐熱性が得られず、７０重量部を越えると硬
化収縮が大きく、クラックや銅箔との剥離を生ずる場合
がある。 【００１５】ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、エポ
キシ当量（１ｇ当量のエポキシ基を含む樹脂のグラム
数）が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで、かつＢ型粘度計での
粘度が１５０ｄＰａ・ｓ以下であることが好ましい。エ
ポキシ当量が１５０ｇ／ｅｑ未満であると、硬化収縮が
大きく、クラックや銅箔との剥離を生ずる場合があり、
２５０ｇ／ｅｑを越えると、所望の耐熱性が得られ難
い。また、粘度が１５０ｄＰａ・ｓを越えると、ペース
トの粘度が上昇し、作業性が悪化する。 【００１６】同様の理由で、ビスフェノールＦ型につい
ては、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで粘度が
４０ｄＰａ・ｓ以下のもの、キレート変性エポキシ樹脂
についてはエポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑで粘
度が８０ｄＰａ・ｓ以下のもの、多官能グリシジルアミ
ン型エポキシ樹脂については、エポキシ当量が８０〜１
１０ｇ／ｅｑで粘度が２５ｄＰａ・ｓ以下のもの、ゴム
変性エポキシ樹脂については、エポキシ当量が１７０〜
３５０ｇ／ｅｑで粘度が１００ｄＰａ・ｓ以下のものが
それぞれ好ましい。 【００１７】上記エポキシ系樹脂には、接着性、耐熱性
（膨れ）等の特性に問題のない範囲で、アルキッド樹
脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂のうちの１種以上を
改質の目的で混合してもよい。 【００１８】金属フィラーとしては、安価で銅メッキに
悪影響を及ぼさないことから、ニッケル粉または銅粉フ
ィラーを用いる。見掛密度は２．０ｇ／ｃｍ3以上が好
ましく、２．２ｇ／ｃｍ3以上がより好ましい。これが
２．０ｇ／ｃｍ3未満であると、ペーストの粘度が上昇
し、作業性が悪くなる。この金属フィラーは、上記「従
来の技術」の項で述べたように、メッキ銅箔層と一体化
して、アンカー効果を奏する。 【００１９】金属フィラーの形状には特に制限がない
が、樹枝状、球状、リン片状等が例示される。また粒径
は、１〜１００μｍが好ましく、２〜３０μｍがより好
ましい。金属フィラーは１種のみ用いても、２種以上混
合して用いてもよい。 【００２０】上記金属フィラーは、エポキシ系樹脂１０
０部に対して、好ましくは２００〜６００部、より好ま
しくは３００〜５００部配合する。２００部未満の場
合、金属フィラーのアンカー効果が弱く、メッキ銅箔層
とペースト間で剥離が生じる場合があり、６００重量部
を超えると増粘により作業性が低下する場合がある。 【００２１】なお、本発明では、粘度調整のために非金
属系の無機フィラーをさらに添加することができる。 【００２２】無機フィラーの種類は特に限定されない
が、例として、シリカ、炭酸カルシウム、タルク等が挙
げられる。樹脂とのぬれ性、印刷性、及びメッキにおけ
るアンカー効果を考慮すると、図４に示すように金属フ
ィラー１３より微細で、金属フィラーと金属フィラーの
間に入る、ほぼ球状のシリカ等の無機フィラー１４が好
ましい。これらの金属酸化物系無機フィラーは、硬化時
のペーストのニジミ、タレを防止し、熱膨張を抑制する
働きをする。 【００２３】本発明で用いるイミダゾール系硬化剤の種
類は特に限定されないが、例としては、２−フェニル−
４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−ヘプタ
デシルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−（２′−
ウンデシルイミダゾリル）エチル−Ｓ−トリアジン、１
−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、２−フェ
ニルイミダゾール、５−シアノ−２−フェニルイミダゾ
ール、２，４−ジアミノ−６−［２′メチルイミダゾリ
ル−（１′）］−エチル−Ｓ−トリアジンイソシアヌル
酸付加物、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付
加物、２−メチルイミダゾールイソシアヌル酸付加物、
１−シアノエチル−２−フェニル−４，５−ジ（２−シ
アノエトキシ）メチルイミダゾール等のようにイミダゾ
ール環にアルキル基、エチルシアノ基、水酸基、アジン
等が付加された化合物等が挙げられる。中でも、スルー
ホール部の銅箔との密着性から、シアノエチル基付加
物、アジン付加物が好ましい。 【００２４】上記イミダゾール系硬化剤は、エポキシ系
樹脂１００重量部に対して、好ましくは１．５〜４０重
量部、より好ましくは３〜２０重量部配合する。添加部
数が１．５重量部より少ない場合は、硬化が不十分とな
り、金属粉を保持する力が弱まり、結果として銅メッキ
の剥離強度を低下させる。一方、４０重量部を超えると
経時による増粘の程度が大きく、印刷性の低下を生じ
る。また、保管中にペーストが増粘して作業性が悪化
し、ホールに十分ペーストを充填させることができな
い。 【００２５】硬化剤としては、上記イミダゾール系硬化
剤に加えて他の硬化剤、例えばフェノール系硬化剤をさ
らに用いることもできる。フェノール系硬化剤を用いる
場合の配合量は、エポキシ系樹脂１００重量部に対して
０．５〜２０重量部程度が好ましい。 【００２６】本発明のホール充填用ペーストの粘度は、
２，０００ｄＰａ・ｓ以下が好ましく、１，５００ｄＰ
ａ・ｓ以下が特に好ましい。粘度が２，０００ｄＰａ・
ｓを越えると、ホールにペーストを充填できない場合が
ある。なお、本明細書におけるペーストの粘度は、２５
℃でＢＨ型粘度計による、ローターＮｏ．７、１０ｒｐ
ｍでの測定値をいうものとする。 【００２７】また、本発明のペーストは、ペーストの硬
化物のＴｇが１６０℃以上、２５℃〜２６０℃での熱膨
張が２．０％未満で、ペーストの２５℃〜２６０℃での
揮発減量が１．０％以下であることが好ましい。 【００２８】硬化物がこれらの条件を全て満たした場
合、ホール充填部分の表面の膨れがなく、チップオンホ
ール、ホールオンビアが可能で、ボイドの発生がない。
いずれかの要件を欠く場合、ホール充填部分の表面が２
０μｍ以上膨れ、その結果、図３（ｂ）に示すようにチ
ップ部品を脱離する場合がある。 【００２９】 【実施例】次に本発明のペーストを、実施例を示して更
に具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例によ
って限定されるものではない。 【００３０】実施例１〜２２、比較例１〜１３ 厚さ１．０ｍｍのガラスエポキシ基板に設けられた、孔
径φ＝０．６ｍｍのスルーホールに、表１及び２に示す
組成のペーストをスクリーン印刷法により充填し、１０
０℃×３０分の予備加熱後、１８０℃×６０分で本硬化
させた。 【００３１】研磨により基板上の余分なペーストを除去
した後、化学銅メッキ、電気銅メッキをこの順で行い、
チップオンスルーホール基板（以下、ＣＯＴ基板とい
う）を作製した。 【００３２】このＣＯＴ基板を２６０℃の半田槽に３０
秒間ディップし、図５に示す寸法ａ及びｂを測定し、そ
の差から膨れ量を求めた。結果を表１、２に併せて示
す。なお、膨れ量が２０μｍ以上の場合は、ホール上の
チップ部品が押し上げられ、チップ部品が外れる場合が
ある。 【００３３】 【表１】 【００３４】 【表２】【００３５】 【発明の効果】本発明のホール充填用ペーストによれ
ば、部品実装時の半田付け工程のような熱衝撃によって
もペーストとスルーホールメッキの界面やペースト上の
メッキ銅箔層界面に剥離がなく、かつホール上の基板表
面に膨れが生じないチップオンホールが可能になる。 【００３６】また、低粘度であるため、通常のスクリー
ン印刷法による印刷が可能であり、無溶剤のために複雑
な硬化温度プロファイルをとらなくともボイドの発生が
なく、作業性も良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップオンスルーの工程の概略を模式的に示す
断面図である。 【図２】金属フィラー１３がメッキ銅箔層１２と一体と
なってアンカー効果を奏する、基板１の表面付近を模式
的に示す断面図である。 【図３】（ａ）は、メッキ銅箔層１２上にレジスト２１
を介してチップ部品２２を半田２３で固定した基板１を
模式的に示す断面図であり、（ｂ）は高温の半田槽にデ
ィップして、チップ部品２２の脱離を生じた同基板を示
す断面図である。 【図４】金属フィラー１３と無機フィラー１４の関係を
示す概念図である。 【図５】膨れの測定方法を示す断面図である。 【符号の説明】 １……基板 ２……スルーホールメッキ １１……ペースト １２……メッキ銅箔層 １３……金属フィラー １４……無機フィラー ２１……レジスト ２２……チップ部品 ２３……半田
断面図である。 【図２】金属フィラー１３がメッキ銅箔層１２と一体と
なってアンカー効果を奏する、基板１の表面付近を模式
的に示す断面図である。 【図３】（ａ）は、メッキ銅箔層１２上にレジスト２１
を介してチップ部品２２を半田２３で固定した基板１を
模式的に示す断面図であり、（ｂ）は高温の半田槽にデ
ィップして、チップ部品２２の脱離を生じた同基板を示
す断面図である。 【図４】金属フィラー１３と無機フィラー１４の関係を
示す概念図である。 【図５】膨れの測定方法を示す断面図である。 【符号の説明】 １……基板 ２……スルーホールメッキ １１……ペースト １２……メッキ銅箔層 １３……金属フィラー １４……無機フィラー ２１……レジスト ２２……チップ部品 ２３……半田
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 村上 久敏
大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号
タツタ電線株式会社内
(56)参考文献 特開 平11−222549（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−186728（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−60319（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−185806（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−275819（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−36544（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−208547（ＪＰ，Ａ)
特公 平６−87362（ＪＰ，Ｂ２)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 63/00 - 63/10
C08G 59/50
C08K 3/08
H05K 1/09
H05K 1/11
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】基板のスルーホール上に部品実装を行うこ
とを目的としてスルーホールメッキを施されたスルーホ
ールに充填されるホール充填用ペーストであって、 エポキシ当量が８０〜１１０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での
粘度が２５ｄＰａ・ｓ以下の多官能グリシジルアミン型
エポキシ樹脂と、エポキシ当量が１５０〜２５０ｇ／ｅ
ｑでＢ型粘度計での粘度が１５０ｄＰａ・ｓ以下である
ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、エポキシ当量が１５
０〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が４０ｄＰａ
・ｓ以下のビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、エポキシ
当量が１５０〜２５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での粘度が
８０ｄＰａ・ｓ以下のキレート変性エポキシ樹脂及びエ
ポキシ当量が１７０〜３５０ｇ／ｅｑでＢ型粘度計での
粘度が１００ｄＰａ・ｓ以下のゴム変性エポキシ樹脂か
らなる群から選択された１種又は２種以上とのブレンド
である エポキシ樹脂１００重量部に対し、イミダゾール
系硬化剤１．５〜４０重量部、及び見掛密度２．０ｇ／
ｃｍ３以上の銅粉またはニッケル粉２００〜６００重量
部が配合され、２５℃〜２６０℃における揮発減量が
１．０％以下であり、かつ硬化後の２５℃〜２６０℃に
おける熱膨張率が２．０％未満であることを特徴とする
ホール充填用ペースト。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075198A JP3413462B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ホール充填用ペースト |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11075198A JP3413462B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ホール充填用ペースト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302504A JPH11302504A (ja) | 1999-11-02 |
| JP3413462B2 true JP3413462B2 (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=14543644
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11075198A Expired - Lifetime JP3413462B2 (ja) | 1998-04-21 | 1998-04-21 | ホール充填用ペースト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3413462B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3920048B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2007-05-30 | 日本特殊陶業株式会社 | スルーホール充填用ペースト |
| JP3944493B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2007-07-11 | 日本特殊陶業株式会社 | プリント配線板及びその製造方法並びに多層プリント配線板 |
| KR100797061B1 (ko) * | 2000-11-29 | 2008-01-23 | 타이요 잉크 메뉴펙츄어링 컴퍼니, 리미티드 | 액상 열경화성 수지 조성물 및 프린트 배선판과 그 제조방법 |
| KR100463498B1 (ko) * | 2001-08-23 | 2004-12-29 | 성문통신산업주식회사 | 전기, 전자 부품용 분체도료 |
| JP5102675B2 (ja) * | 2008-03-26 | 2012-12-19 | パナソニック株式会社 | 片面モールド型半導体装置製造用エポキシ樹脂組成物及び片面モールド型半導体装置 |
| TWI788471B (zh) * | 2018-01-16 | 2023-01-01 | 日商太陽油墨製造股份有限公司 | 熱硬化性樹脂組成物、其硬化物及印刷配線板 |
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| JPH0687362B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1994-11-02 | 古河電気工業株式会社 | 樹脂硬化型導電性ペ−ストおよび導電性回路板の製造方法 |
| JP2524278B2 (ja) * | 1992-01-31 | 1996-08-14 | タツタ電線株式会社 | プリント配線基板 |
| JPH0936544A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 非貫通バイヤホールへの導電塗料充填法 |
| JPH1060319A (ja) * | 1996-08-22 | 1998-03-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 導電性ペースト組成物及びそれを用いた配線基板 |
| JP3656932B2 (ja) * | 1997-01-28 | 2005-06-08 | 住友ベークライト株式会社 | 導電性銅ペースト組成物 |
| JP3564981B2 (ja) * | 1997-10-14 | 2004-09-15 | イビデン株式会社 | 多層プリント配線板およびその製造方法 |
| JP3405914B2 (ja) * | 1998-02-06 | 2003-05-12 | 日本特殊陶業株式会社 | スルーホール充填用ペースト |
-
1998
- 1998-04-21 JP JP11075198A patent/JP3413462B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11302504A (ja) | 1999-11-02 |
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