JP3921708B2

JP3921708B2 - 導電性ペースト

Info

Publication number: JP3921708B2
Application number: JP15204596A
Authority: JP
Inventors: 孝雄松井; 功二田邉; 裕彦山田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2016-06-13
Also published as: JPH09331141A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子機器の回路部等に使用される各種配線基板のコネクタとの接続部を形成するための導電性ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯機器をはじめとする各種電子機器において、小型軽量化が進むにつれ、折り曲げて配線できるフレキシブル配線基板（以下、ＦＰＣという）の使用が増え、通常、ガラスエポキシ基板やフェノール樹脂積層基板等のリジットな配線基板に実装されたコネクタに、ＦＰＣ端部のコネクタ用テール部を挿入することにより両者間を電気的に接続していた。
【０００３】
そして、可撓性を有する配線パターンを印刷形成したＦＰＣでは、コネクタ用テール部の接続部を配線パターンと同じ導電性ペーストにより形成するか、もしくは、この上にカーボンペーストを重ねて印刷し、配線パターンよりも固いカーボン皮膜を形成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、各種電子機器の軽薄短小化に伴って狭ピッチタイプのコネクタの使用が増え、特に０．８mm以下のピッチのコネクタでは、嵌合した時に鋭利なコネクタの弾性接点部をＦＰＣの接続部に喰い込ませて接続を安定させる接点圧力が高いものが多く、配線パターン用の導電性ペースト単独で形成した接続部では、狭ピッチコネクタに挿抜すると印刷皮膜が削れてピンホールが発生し、接続不良となったり、またはその削れ粉によって接続部間の絶縁劣化が発生することがあった。
【０００５】
一方、カーボン皮膜を重ねて形成する方法は、導電材が銀である銀系導電性ペーストで形成した皮膜よりも、カーボンペーストで形成した皮膜が硬度は高いが導電性が悪いという欠点があるとともに、靱性が少なく、折り曲げるとクラック等が発生しやすく根本的な解決方法とはなっていなかった。
【０００６】
本発明は、接点圧力が高いコネクタと嵌合しても削れにくく、また折り曲げられてもクラック等が発生しにくい接続安定性の優れた接続部を形成することができる導電性ペーストを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の導電性ペーストは、少なくとも鱗片状あるいは球状の銀粉末と、微粒子状で比表面積が大きい二酸化珪素と、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を一定比率で混合した合成樹脂と、硬化剤から構成したものである。
【０００８】
これを用いて形成された印刷皮膜は、良導電性で適度の硬度と靱性を有するものとなり、コネクタ挿抜時の印刷皮膜の削れが発生しにくく、更に折り曲げられてもクラック等が発生しにくいものとなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、少なくとも鱗片状あるいは球状の銀粉末と、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を２０：８０〜４０：６０の重量比率の範囲内で混合した合成樹脂と、硬化剤と、比表面積が８０ｍ²／ｇ以上の二酸化珪素粉末からなり、この二酸化珪素粉末の含有量が１〜２０重量％である導電性ペーストとしたものであり、微粒子状の二酸化珪素粉末を添加しているので印刷皮膜の硬度が高くなり、コネクタ挿抜時の印刷皮膜の削れ量が減少すると共に、印刷皮膜に適度な靭性を付与でき、ＦＰＣのコネクタ接続部の折り曲げ性が良くなるという作用を有する。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、硬化剤がイミダゾールブロックイソシアネートであり、合成樹脂とイミダゾールブロックイソシアネートを６０：４０〜９５：５の重量比率の範囲内で添加したものであり、印刷皮膜と基材との密着性が高まり、折り曲げによる断線が更に発生しにくくなるという作用を有する。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
（実施の形態１）
鱗片状銀粉末７０重量％に対し、添加剤として二酸化珪素粉末（日本アエロジル製アエロジルＲ−９７２）を０．５〜２５重量％含有させ、残部がエポキシ樹脂（昭和シェルエポキシ製ＥＰ−８２８）とフェノキシ樹脂（東都化成製ＹＰ−５０）を３０：７０の重量比率で混合した合成樹脂と硬化剤であるイミダゾールブロックイソシアネート（京都エレックス製Ｇ−８００９Ｂ）を重量比率３０：７０で添加したものを溶剤（イソホロン）と混合し、３本ロールミルにて分散して導電性ペーストとした。
【００１３】
この導電性ペーストの詳細な内容を（表１）に示す。なお、（表１）において、合成樹脂と硬化剤の欄の数字は、全体から鱗片状銀粉末と添加剤を除いた残部（重量％）を１００とし、この残部を各々規定の重量比率に配分した値を示したものである。
【００１４】
そして、７５μｍ厚さのポリエチレンテレフタレートフィルムに０．５mmピッチで印刷焼付して配線パターンを形成し、その配線パターン端部上に上記導電性ペーストをスクリーン印刷し、これを１５０℃にて３０分間加熱硬化させて狭ピッチコネクタ用接続部を形成し、更に、このものの裏に補強板を貼り付け、金型による外形打ち抜き加工を行ってコネクタ用テール部とした。
【００１５】
また、比較例として、添加剤を酸化アルミニウム粉末またはタルクを含有量１０重量％添加したものも同様にしてコネクタ用テール部を製作した。
【００１６】
そして、上記各々のコネクタ用テール部について、コネクタ接続安定性、コネクタ挿抜性、折り曲げ性および密着性によって評価した。
【００１７】
評価結果を（表１）の実施の形態１欄に示す。
【００１８】
【表１】

【００１９】
この結果、初期のコネクタ接続安定性は、比較例を含めてすべての組合せについて良好な結果が得られた。
【００２０】
コネクタ挿抜性は、比較例ａ，ｂともに挿抜を３回繰り返すと印刷皮膜が削れてピンホールが発生し、電気的接続が不安定になったことに対して、実施の形態１のｂ，ｃ，ｄで示すように、二酸化珪素粉末の含有量を１重量％以上にすると通常作業で考えられる１０回程度のコネクタ挿抜保証回数に対して、５０回以上挿抜しても印刷皮膜の削れが発生しにくく、また削れ粉の発生が少ないために絶縁劣化しにくい電気的接続性が安定したものが得られた。
【００２１】
折り曲げ性については、実施の形態１のａ，ｂ，ｃのように二酸化珪素粉末の含有量を２０％以下にすることにより、１８０°の折り曲げを１０回以上繰り返しても接続部の割れによる導通不良は発生せず、通常作業で考えられるコネクタ挿抜時の折り曲げ保証回数５回程度に十分耐えるものが得られた。
【００２２】
基材との密着性については、すべての組合せについて良好な結果が得られた。
これらの結果より、二酸化珪素を１〜２０重量％で添加したものが最も安定した特性を有する皮膜を形成できるといえる。
【００２３】
尚、上記記載内容はＦＰＣについての実験結果であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、通常のリジットな配線基板のコネクタ接続部に本導電性ペーストを使用した場合でも同等の効果を期待できることは勿論である。
【００２４】
（実施の形態２）
鱗片状銀粉末７０重量％に対し、添加剤として二酸化珪素粉末（日本アエロジル製アエロジルＲ−９７２）を１０重量％含有させ、残部がエポキシ樹脂（昭和シェルエポキシ製ＥＰ−８２８）とフェノキシ樹脂（東都化成製ＹＰ−５０）を重量比率１０：９０〜５０：５０の範囲内で混合した合成樹脂と硬化剤であるイミダゾールブロックイソシアネート（京都エレックス製Ｇ−８００９Ｂ）を重量比率７０：３０で添加したものを溶剤（イソホロン）と混合し、３本ロールミルにて分散して導電性ペーストとし、実施の形態１と同様にして数種類のコネクタ用テール部を製作した。
【００２５】
また、比較例として合成樹脂をエポキシ樹脂とポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂とフェノール樹脂を混合したものも、同様にしてコネクタ用テール部を製作した。
【００２６】
そして、実施の形態１と同様にコネクタ接続安定性、コネクタ挿抜性、折り曲げ性および密着性の評価をし、その結果を（表１）の実施の形態２欄に示す。
【００２７】
初期のコネクタ接続安定性は、すべての組合せについて良好な結果が得られた。
【００２８】
コネクタ挿抜性は、比較例ａが３回、比較例ｂが１０回の繰り返し挿抜で電気的に不安定な状態になったことに対して、合成樹脂としてエポキシ樹脂とフェノール樹脂を重量比率２０：８０〜５０：５０の範囲内で混合した実施の形態２のｂ，ｃ，ｄは、３５回以上挿抜しても良好な結果が得られた。
【００２９】
また折り曲げ性は、比較例ｂが７回で割れによる導通不良が発生したことに対して、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を重量比率１０：９０〜４０：６０の範囲内で混合した実施の形態２のａ，ｂ，ｃは、１０回以上折り曲げても、皮膜割れによる導通不良は発生せず、通常作業で考えられるコネクタへの挿抜時の折り曲げ保証回数５回程度は確実に保証できるものが得られた。
【００３０】
密着性は、すべての組合せについて良好な結果が得られた。
これらの結果より、合成樹脂としてエポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を重量比率２０：８０〜４０：６０の範囲内で混合したものが最も安定した特性を有する皮膜を形成することができるといえる。
【００３１】
（実施の形態３）
鱗片状銀粉末７０重量％に対し、添加剤として二酸化珪素粉末（日本アエロジル製アエロジルＲ−９７２）を１０重量％含有させ、残部がエポキシ樹脂（昭和シェルエポキシ製ＥＰ−８２８）とフェノキシ樹脂（東都化成製ＹＰ−５０）を重量比率３０：７０で混合した合成樹脂とイミダゾールブロックイソシアネート（京都エレックス製Ｇ−８００９Ｂ）を重量比率５０：５０〜９７：３になるように添加したものを溶剤（イソホロン）と混合し、３本ロールミルにて分散して導電性ペーストとし、実施の形態１と同様にして数種類のコネクタ用テール部を製作した。
【００３２】
また比較例として、硬化剤としてオキシムブロックイソシアネートを用いたものも同様にコネクタ用テール部を製作した。
【００３３】
そして、実施の形態１，２と同様に特性評価し、その結果を（表１）の実施の形態３欄に示す。
【００３４】
初期のコネクタ接続安定性は、すべての組合せについて良好な結果が得られた。
【００３５】
コネクタ挿抜性は、比較例ａでは３回の繰り返し挿抜で導通不良となったが、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を混合した合成樹脂と硬化剤を実施の形態３のｂ，ｃ，ｄのように重量比率５０：５０〜９５：５の範囲にすると、評価基準として定めた２０回以上の挿抜回数が保証でき、また実施の形態３のａ，ｂ，ｃに示すように重量比率６０：４０〜９７：３にすると１８０°の折り曲げを１０回以上繰り返しても皮膜割れによる導通不良が発生しないものが得られた。
【００３６】
密着性については、実施の形態３のａおよび比較例ａがクロスカットテープ剥離試験において剥がれが発生したが、その他の組合せについては良好な結果が得られた。
【００３７】
これらの結果より合成樹脂とイミダゾールブロックイソシアネートの混合重量比率を６０：４０〜９５：５の範囲内としたものが最も良好な特性を持つ皮膜となることがわかった。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明による導電性ペーストを用いてＦＰＣのコネクタとの接続部の印刷皮膜を形成すると、良導電性で削れにくくかつ靱性を有する特性を付与できるために、接点部の圧力が高いコネクタと嵌合する場合でも電気的接続が安定するという実用的に優れた効果を有するものである。

Claims

少なくとも鱗片状あるいは球状の銀粉末と、エポキシ樹脂とフェノキシ樹脂を２０：８０〜４０：６０の重量比率の範囲内で混合した合成樹脂と、硬化剤と、比表面積が８０ｍ²／ｇ以上の二酸化珪素粉末からなり、この二酸化珪素粉末の含有量が１〜２０重量％である導電性ペースト。
硬化剤がイミダゾールブロックイソシアネートであり、合成樹脂とイミダゾールブロックイソシアネートを６０：４０〜９５：５の重量比率の範囲内で添加したものである請求項１記載の導電性ペースト。