JP4479475B2 - Conductive paste, wiring board using the same, manufacturing method thereof, and electronic equipment using the same - Google Patents
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Description
本発明は、基板上に配線パターンを形成する導電性ペーストとそれを用いた配線基板とその製造方法およびそれらを用いた電子機器に関する。 The present invention relates to a conductive paste for forming a wiring pattern on a substrate, a wiring substrate using the same, a manufacturing method thereof, and an electronic apparatus using the same.
従来、ICやLSIなどの半導体素子やその他の電子部品の接続、これらの回路基板への実装、さらに回路基板における配線などには、高い導電性と接着強度などの信頼性を確保するために、はんだ付けやはんだペーストが用いられてきた。 Conventionally, connection of semiconductor elements such as IC and LSI and other electronic components, mounting on these circuit boards, and wiring on the circuit boards, etc., in order to ensure reliability such as high conductivity and adhesive strength, Soldering and solder paste have been used.
しかし、近年、屋外に放置された電子機器から、酸性雨などによりはんだ中の有害な鉛が溶出するという環境汚染問題が取り上げられてきた。その対策として、鉛を含有しない鉛フリーのはんだ合金が開発されてきている。ところが、鉛フリーのはんだは従来のはんだに比べて融点が高く、耐熱性の低い基板に用いることができないという別の課題が生じている。 However, in recent years, environmental pollution problems have been picked up in which harmful lead in solder is eluted from electronic devices left outdoors due to acid rain. As a countermeasure, lead-free solder alloys containing no lead have been developed. However, another problem arises that lead-free solder has a higher melting point than conventional solder and cannot be used for substrates with low heat resistance.
そこで、耐熱性の低い電子部品の接続やフレキシブル配線基板の配線に、金属粉末(導電性フィラー)が溶融せず、そのままバインダーに結着させて導電体を形成する塗布型の導電性ペーストが用いられている。それにより、バインダーの硬化温度、つまり、はんだに比べて低い温度で接続や配線が形成できるため、熱的な影響による信頼性の低下を回避することができるようになってきた。 For this reason, a coating-type conductive paste that does not melt the metal powder (conductive filler) and bonds it to a binder to form a conductor is used for the connection of electronic components with low heat resistance and the wiring of flexible wiring boards. It has been. Thereby, since the connection and wiring can be formed at a curing temperature of the binder, that is, a temperature lower than that of the solder, it has become possible to avoid a decrease in reliability due to a thermal influence.
ところが、塗布型の導電性ペーストは、主に有機材料からなるバインダーと導電性フィラーから構成されているため、従来のはんだに比べて導電性は低いものであった。それを向上させるために、導電性フィラーの含有量を高くした導電性ペーストも開発されている。しかし、例えば、導電性フィラーが銀などの場合、銀が高価であるため、含有量の増加によりコストの高い製品になるという課題がある。 However, since the coating type conductive paste is mainly composed of a binder made of an organic material and a conductive filler, the conductivity is lower than that of a conventional solder. In order to improve this, a conductive paste having a high conductive filler content has also been developed. However, for example, when the conductive filler is silver or the like, since silver is expensive, there is a problem that the cost increases due to an increase in the content.
また、エポキシ樹脂、メラミン樹脂およびアクリル樹脂などの樹脂と導電性フィラーからなる導電性ペーストにおいては、その硬化時の体積収縮作用の大きい樹脂を用いることにより導電性を向上させる例が開示されている(例えば、特許文献1)。さらに、バインダー中に導電性フィラーと中空フィラーを導入し、硬化時の体積収縮により中空フィラーを縮め、それにより導電性フィラー間を近接させ導電性を向上させる例も開示されている(例えば、特許文献2)。
しかし、特許文献1に示されている導電性ペーストでは、バインダーを構成する樹脂の大きな体積収縮作用を利用するため、フレキシブル基板に用いる場合、熱膨張係数の差により、フレキシブル基板のそりや配線パターンの基板からの剥離などを生じやすく、信頼性に課題がある。また、特許文献2の導電性ペーストでは、中空フィラーの潰れなどによる変形で導電性フィラーの間隔を近接させるものであるが、中空フィラー内の空気などを抜く方法が不明である。また、空気が抜けなければ、体積が変化しないため導電性は向上しない。さらに、空気が抜ける場合、バインダー樹脂に空気の抜け穴が発生するため、導電性フィラー間が近接しない。さらには、中空フィラーの変形が弾性変形であれば、使用中に元の形状に戻ろうとするためクラックなどを発生する。 However, since the conductive paste shown in Patent Document 1 uses the large volume shrinkage action of the resin constituting the binder, when used for a flexible substrate, the flexible substrate warp or wiring pattern due to the difference in thermal expansion coefficient. There is a problem in reliability because it easily peels off from the substrate. Moreover, in the electrically conductive paste of patent document 2, although the space | interval of an electrically conductive filler is closely approached by the deformation | transformation by crushing of a hollow filler, the method of extracting the air etc. in a hollow filler is unknown. Also, if the air does not escape, the volume does not change and the conductivity is not improved. Furthermore, when air escapes, air holes are generated in the binder resin, so the conductive fillers are not in close proximity. Furthermore, if the deformation of the hollow filler is an elastic deformation, a crack or the like is generated because the hollow filler tends to return to its original shape during use.
本発明は、このような導電性ペーストの課題を解決するためになされたもので、導電性を高めた導電性ペーストとそれを用いた配線基板とその製造方法およびそれらを用いた電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the problems of such conductive pastes, and provides a conductive paste with improved conductivity, a wiring board using the same, a method of manufacturing the same, and an electronic device using them. The purpose is to do.
上述したような課題を解決するために、本発明の導電性ペーストは、導電性フィラー成分と、バインダー成分とを有し、バインダー成分が、熱硬化性樹脂と生分解性材料と生分解性材料を分解する微生物とを含むこと構成を有する。 In order to solve the problems as described above, the conductive paste of the present invention has a conductive filler component and a binder component, and the binder component includes a thermosetting resin, a biodegradable material, and a biodegradable material. And a microorganism for decomposing the microorganism.
この構成によれば、導電性フィラーの分散性を低下させることなく、硬化時には導電性フィラーの間隔を近接させることにより導電性を高めた導電性ペーストを実現できる。 According to this configuration, it is possible to realize a conductive paste with improved conductivity by reducing the distance between the conductive fillers during curing without reducing the dispersibility of the conductive fillers.
また、本発明の導電性ペーストが溶剤を含むものでもよい。 Moreover, the conductive paste of the present invention may contain a solvent.
また、本発明の導電性ペーストは、生分解性材料が、生分解性高分子であってもよい。 In the conductive paste of the present invention, the biodegradable material may be a biodegradable polymer.
この構成によれば、導電性ペーストの抵抗増加成分となるバインダー中の熱硬化性樹脂成分の絶対量を減少できる。 According to this structure, the absolute amount of the thermosetting resin component in the binder which becomes a resistance increasing component of the conductive paste can be reduced.
また、本発明の導電性ペーストは、微生物が、熱硬化性樹脂の硬化温度以上で死滅するもので構成される。 In addition, the conductive paste of the present invention is configured such that microorganisms die at a temperature higher than the curing temperature of the thermosetting resin.
この構成によれば、微生物による配線パターン形成後の経時的な特性の変化などを防ぐことができる。 According to this configuration, it is possible to prevent changes in characteristics over time after the wiring pattern is formed by microorganisms.
また、本発明の配線基板は、本発明の導電性ペーストを用いて形成される配線パターンを有する。 The wiring board of the present invention has a wiring pattern formed using the conductive paste of the present invention.
この構成によれば、配線パターンの配線抵抗の低い配線基板を実現できる。 According to this configuration, a wiring board having a low wiring resistance of the wiring pattern can be realized.
また、本発明の電子機器は、本発明の配線基板を用いて構成される。 The electronic device of the present invention is configured using the wiring board of the present invention.
この構成によれば、配線抵抗が低いため、電力効率に優れた電子機器を実現できる。 According to this configuration, since the wiring resistance is low, an electronic device having excellent power efficiency can be realized.
また、本発明の配線基板の製造方法は、基板上に導電性フィラー成分とバインダー成分とを有し、バインダー成分が、熱硬化性樹脂と生分解性材料と生分解性材料を分解する微生物を含む導電性ペーストからなる配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、配線パターンが形成された基板を所定時間放置し、微生物により生分解性材料を分解する分解工程と、配線パターンが形成された基板を加熱し、微生物を死滅させると共に配線パターンを硬化させる工程とを有する。 The method for manufacturing a wiring board according to the present invention includes a conductive filler component and a binder component on a substrate, and the binder component is a microorganism that decomposes a thermosetting resin, a biodegradable material, and a biodegradable material. A wiring pattern forming step for forming a wiring pattern made of a conductive paste, a decomposition step for leaving the substrate on which the wiring pattern is formed for a predetermined time and decomposing the biodegradable material by microorganisms, and a substrate on which the wiring pattern is formed And heating the substrate to kill microorganisms and curing the wiring pattern.
この製造方法によれば、バインダー中の生分解性材料を配線パターン形成後、微生物で分解することによりバインダーの量を減少させることができる。それにより、硬化時に導電性フィラー間が近接するため導電性の高い配線パターンを有する配線基板を実現できる。 According to this manufacturing method, the amount of the binder can be reduced by decomposing the biodegradable material in the binder with microorganisms after forming the wiring pattern. Thereby, since the conductive fillers are close to each other at the time of curing, a wiring substrate having a highly conductive wiring pattern can be realized.
また、本発明の配線基板の製造方法は、基板上に導電性フィラー成分とバインダー成分とを有し、バインダー成分が、熱硬化性樹脂と生分解性材料を含む導電性ペーストからなる配線パターンを形成する配線パターン形成工程と、基板に形成された配線パターンに生分解性材料を分解する微生物を散布する工程と、微生物が散布された基板を所定時間放置し、微生物により生分解性材料を分解する分解工程と、配線パターンが形成された基板を加熱し、微生物を死滅させると共に配線パターンを硬化させる工程とを有する。 The method for manufacturing a wiring board according to the present invention comprises a wiring pattern comprising a conductive filler component and a binder component on a substrate, wherein the binder component comprises a conductive paste containing a thermosetting resin and a biodegradable material. The wiring pattern formation process to be formed, the process of spraying microorganisms that decompose the biodegradable material on the wiring pattern formed on the substrate, and the substrate on which the microorganisms are dispersed are allowed to stand for a predetermined time, and the biodegradable material is decomposed by the microorganisms. And a step of heating the substrate on which the wiring pattern is formed, killing microorganisms and curing the wiring pattern.
この製造方法によれば、バインダー中の生分解性材料を配線パターン形成後、微生物で分解することによりバインダーの量を減少させることができる。それにより、硬化時に導電性フィラー間が近接するため導電性の高い配線パターンを有する配線基板を実現できる。さらに、バインダー中には予め微生物が含まれていないため、微生物による生分解性材料の分解がなく、導電性ペーストの保存特性を向上させることができる。 According to this manufacturing method, the amount of the binder can be reduced by decomposing the biodegradable material in the binder with microorganisms after forming the wiring pattern. Thereby, since the conductive fillers are close to each other at the time of curing, a wiring substrate having a highly conductive wiring pattern can be realized. Furthermore, since the microorganisms are not contained in the binder in advance, the biodegradable material is not decomposed by the microorganisms, and the storage characteristics of the conductive paste can be improved.
また、本発明の配線基板の製造方法は、導電性ペーストが溶剤を含むものでもよい。 In the method for manufacturing a wiring board of the present invention, the conductive paste may contain a solvent.
本発明によれば、導電性フィラー間を近接させて導電性を高めることのできる導電性ペーストを実現できるという大きな効果を有する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it has the big effect that the electrically conductive paste which can make between electroconductive fillers close and can improve electroconductivity is realizable.
(実施の形態)
以下、本発明の実施の形態について、図1を用いて説明する。
(Embodiment)
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1(a)は、本発明の実施の形態に係る配線基板の斜視図で、図1(b)は図1(a)のA−A線から見た要部断面図である。なお、断面図は、説明をわかりやすくするために任意に拡大している。 FIG. 1A is a perspective view of a wiring board according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view of a main part as viewed from line AA in FIG. Note that the cross-sectional view is arbitrarily enlarged for easy understanding.
図1(a)において、配線基板100は、ガラスクロスに樹脂を含浸させたガラスエポキシ樹脂、PET(ポリエチレンテレフタレート)樹脂やポリイミドなどの樹脂からなる絶縁性の基板110上に導電性ペーストを、例えばスクリーン印刷などで印刷し、加熱により硬化させた所定の形状を有する配線パターン120を備えている。そして、図1(b)に示すように、配線パターン120は、銀粒子や銅粒子などを含む導電性フィラー130と、導電性フィラー130を結着するためのバインダー140で構成されている。
In FIG. 1A, a
なお、図1の配線パターン120は、導電性ペーストを加熱硬化処理した後の状態を示している。
In addition, the
以下に、配線パターン120を形成する導電性ペーストについて説明する。
Hereinafter, the conductive paste for forming the
本発明の実施の形態の導電性ペーストは、例えば80重量部〜95重量部の導電性フィラー130と5重量部〜20重量部のバインダー140で構成されている。そして、バインダー140は、熱硬化性樹脂と生分解性材料と微生物とを含有している。
The conductive paste according to the embodiment of the present invention includes, for example, 80 parts by weight to 95 parts by weight of the
なお、バインダー140が5重量部以下では、導電性ペーストの粘度が高くなるため、スクリーン印刷時に十分な流動性が得られず、印刷性が低下し、取り扱いが難しくなる。特に、バインダー140が0.1重量部以下では、導電性フィラー130の結着力の低下や基板110との付着力の低下を生じる。また、導電性フィラー130の分散性が悪くなるため、導電性フィラー130の部分的な凝集により、例えばバインダー140成分の多い部分が生じ、配線パターン120の配線抵抗が高くなる。
When the
一方、バインダー140が20重量部以上では、導電性フィラー130間の間隔が広がるため、導電性が低下し、結果的に配線抵抗が高くなる。そのため、通常、導電性フィラー130とバインダー140の最適な配合比が、上記条件により決められる。
On the other hand, when the
そこで、本発明の実施の形態では、導電性フィラー130とバインダー140を上記で示した所定量の配合比で混合し、バインダー140中に、熱分解性樹脂、生分解性材料と微生物とを含有する導電性ペーストで、絶縁性の基板110上に配線パターン120を形成した後、加熱硬化処理をする前に、微生物により生分解性材料を分解させ、最終的に二酸化炭素と水にしてバインダー140からなくするものである。そして、所定の時間経過後に加熱硬化処理により、微生物を死滅させると共に、生分解性材料の分解除去により、バインダー140量が減少し、導電性フィラー130間の間隔が近接するため導電性の向上した配線パターン120を形成できるものである。
Therefore, in the embodiment of the present invention, the
また、必要に応じて、溶剤、硬化促進剤、レベリング剤、沈降防止剤、カップリング剤や消泡剤を添加してもよい。特に、揮発性や非揮発性の溶剤は、導電性ペーストの粘度を任意に変えることができるので、微細な配線パターン120の形成に効果が大きい。
Moreover, you may add a solvent, a hardening accelerator, a leveling agent, an anti-settling agent, a coupling agent, and an antifoamer as needed. In particular, a volatile or non-volatile solvent can change the viscosity of the conductive paste arbitrarily, so that it is highly effective in forming the
また、溶剤として、オリゴ糖などの糖類やアミノ酸などの生分解性材料と微生物を含有したものを用いることもできる。この場合、粘度調整が容易で、微細な配線パターン120を形成できる。さらに、生分解性材料は揮発しないため、配線パターン120形成前後で導電性ペーストの粘度が変化することがなく、作業効率や形状の安定性などの信頼性が向上する。そして、配線パターン120形成後、バインダー140中の生分解性材料と溶剤中の生分解性材料が、微生物により分解されるため、配線パターン120の加熱硬化後、上記溶剤を含まない導電性ペーストと同様に、配線抵抗の低い配線パターン120を形成できる。
Moreover, what contains saccharides, such as oligosaccharide, biodegradable materials, such as an amino acid, and microorganisms as a solvent can also be used. In this case, viscosity adjustment is easy and the
なお、導電性フィラー130としては、例えば、銀、銅、金、ニッケル、パラジウム、錫などの金属粒子やこれらの合金粒子などを用いることができる。さらに、例えばアルミナなどの無機材料やポリスチレン樹脂などの有機材料の表面に金属をコーティングしたものを用いることもできる。そして、導電性フィラー130の形状は、特に限定されないが、球状や鱗片状のものが好ましい。その大きさは、球状の場合、平均粒径が0.1μm〜10数μm程度が用いられるが、特に0.1μm〜5μmのものが好ましい。
As the
また、熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂や尿素樹脂などが用いられる。さらに、これらの内の1種もしくは2種以上の混合系で使用することもできる。特に、エポキシ樹脂は、導電性ペーストの粘度、硬化反応性や基板との付着性の点から好ましいものである。 Moreover, as a thermosetting resin, an epoxy resin, a phenol resin, a polyimide resin, a polyurethane resin, a melamine resin, a urea resin etc. are used, for example. Furthermore, it can also be used by 1 type, or 2 or more types of these mixed systems. In particular, the epoxy resin is preferable from the viewpoint of the viscosity of the conductive paste, curing reactivity, and adhesion to the substrate.
また、生分解性材料としては、微生物合成法で製造される脂肪酸ポリエステル系やオリゴ糖などの多糖類系からなる生分解性プラスチック、天然物誘導法で製造されるデンプン複合物系やデンプンからなる生分解性プラスチック、化学合成法で製造される脂肪族ポリエステル系、ポリエステルアミド系、ポリカプロラクトン系、ポリ乳酸系や酢酸セルロース系からなる生分解性プラスチックなどの生分解性高分子などの分子量が数100〜数1000の粘性液体、または分子量がそれ以上の固形物のものを用いることができる。特に、固形物からなる生分解性高分子の場合には、従来の流動性を制御するために配合されている、例えばシリカなどからなる無機フィラーと同様の効果を発揮するものである。さらに、生分解性高分子の場合、最終的には、無機フィラーのように配線パターン120中に残存しないので、導電性を低下させることがなく、その効果は大きいものである。
Biodegradable materials include biodegradable plastics made of polysaccharides such as fatty acid polyesters and oligosaccharides produced by microbial synthesis, starch composites produced by natural product induction methods, and starch. The molecular weight of biodegradable plastics, biodegradable polymers such as aliphatic polyesters produced by chemical synthesis, polyesteramides, polycaprolactones, polylactic acids and cellulose acetates A viscous liquid of 100 to several thousand or a solid substance having a molecular weight higher than that can be used. In particular, in the case of a biodegradable polymer composed of a solid substance, the same effect as that of an inorganic filler composed of, for example, silica, which is blended for controlling the conventional fluidity is exhibited. Furthermore, in the case of a biodegradable polymer, it does not remain in the
また、微生物としては、例えば、放線菌、緑濃菌、子のう菌、担子菌、糸状菌などの細菌やバクテリアを用いることができる。なお、微生物は、常温(例えば20℃〜60℃)付近で活動が活発化するものが好ましく、また、100℃以上では死滅する微生物が望ましい。さらに好ましくは、0℃以下の温度では、活動が休止するか、または分解速度が極端に低下する微生物がよい。これは、微生物を含有した導電性ペーストの保管時の生分解性材料の分解の防止を考慮したものであるが、スクリーン印刷する直前に、微生物をバインダーと混ぜ合わせる場合には特に必要ない。 Examples of microorganisms that can be used include bacteria and bacteria such as actinomycetes, green-concentrated fungi, aspergillus, basidiomycetes, and filamentous fungi. In addition, the microorganisms whose activity becomes active near normal temperature (for example, 20 ° C. to 60 ° C.) are preferable, and microorganisms that die at 100 ° C. or higher are desirable. More preferably, microorganisms whose activity ceases or whose degradation rate extremely decreases at a temperature of 0 ° C. or lower are preferable. This is intended to prevent the biodegradable material from being decomposed during storage of the conductive paste containing microorganisms, but is not particularly necessary when the microorganisms are mixed with the binder immediately before screen printing.
また、揮発性や非揮発性の溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、トルエン、ブタノール、キシレン、酢酸エチル、酢酸ブチル、シクロヘキサンなどやエチレングリコール系、エーテル系などを用いることができる。 Further, as the volatile or non-volatile solvent, methanol, ethanol, propanol, toluene, butanol, xylene, ethyl acetate, butyl acetate, cyclohexane, ethylene glycol, ether, or the like can be used.
以下に、本発明の導電性ペーストを用いて形成される配線パターン120を有する配線基板100の製造方法について、図2を用いて説明する。
Below, the manufacturing method of the
図2は、配線基板100の製造方法の一例を説明する要部断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of relevant parts for explaining an example of a method for manufacturing the
まず、図2(a)に示すように、例えばエポキシ樹脂などの絶縁性の基板110上に、導電性ペーストをスクリーン印刷などにより、所定の配線パターン120形状で印刷する。このとき、導電性ペーストは、平均粒径0.3μmの銀粒子からなる80重量部の導電性フィラー130とエポキシ樹脂とポリ乳酸系の生分解性材料と放線菌からなる20重量部のバインダー140の混合物である。
First, as shown in FIG. 2A, a conductive paste is printed in a
つぎに、上記方法で形成された配線パターン120を、例えば20℃〜30℃程度の常温で所定時間放置する。このとき、所定時間とは、放線菌などの微生物がバインダー140に混合した生分解性材料を分解するのに要する時間である。
Next, the
しかし、通常分解に要する時間は、例えば、常温(20℃)であれば数10日〜数100日を要する場合がある。そのため、分解時間を短縮する場合には、混合される微生物の活動温度が高いものを用い、放置温度を40℃〜70℃に設定することにより、数10時間程度にすることが可能である。これは、温度上昇による微生物の活動の活発化と増殖の相乗効果によるものと考えられる。なお、この値は絶対的なものではなく使用する微生物や環境などの要因により最適な条件が決められることは言うまでもない。 However, the time required for normal decomposition may be several tens of days to several hundreds of days at room temperature (20 ° C.), for example. Therefore, in order to shorten the decomposition time, it is possible to make it several tens of hours by using a microorganism having a high activity temperature of the mixed microorganism and setting the standing temperature to 40 ° C. to 70 ° C. This is considered to be due to the synergistic effect of the activation and growth of microorganisms due to the temperature rise. Needless to say, this value is not an absolute value, and optimum conditions are determined by factors such as the microorganism used and the environment.
上記微生物の作用により、図2(b)に示すような、生分解性材料が低分子化合物を経て、最終的に水と二酸化炭素に分解され、空孔や洞穴形状の穴150が形成される。
By the action of the microorganism, the biodegradable material is finally decomposed into water and carbon dioxide through a low-molecular compound as shown in FIG. 2B, and a hole or a cave-shaped
つぎに、図2(b)の穴150が形成された配線パターン120形状の導電性ペーストを、バインダー140中の熱硬化性樹脂の硬化温度以上で加熱処理する。例えば、熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂の場合、加熱処理条件は、130℃、60分である。この処理工程により、穴150を埋めるようにエポキシ樹脂が流動しながら硬化し、それに伴って、導電性フィラー130間が緻密になる。その結果、導電性フィラー130間の接触面積などが増加し、導電性が高くなる。
Next, the conductive paste in the shape of the
また、この加熱処理により、バインダー140中の微生物も完全に死滅させることができるため、図2(c)に示す配線パターン120形成後に残存する微生物が問題となることはなくなる。よって、熱硬化性樹脂の硬化温度、例えばエポキシ樹脂の場合130℃以上で死滅しない微生物は利用できないことになる。
In addition, since the microorganisms in the
なお、上記配線基板100の製造方法では、導電性ペースト中に予め微生物を混合させる方法で説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、導電性フィラー130と熱硬化性樹脂および生分解性材料を含むバインダー140からなる導電性ペーストで、絶縁性の基板110上に配線パターン120を形成した後、微生物を少なくとも配線パターン120は覆うように散布する。そして、微生物を散布し、所定時間放置した後、硬化処理を行い配線パターン120を形成してもよい。これによれば、上記実施の形態と同様の効果が得られると共に、導電性ペーストが保存中に微生物により分解されないため、保存性に優れた導電性ペーストを得ることができる。また、微生物が配線パターン120の表面から生分解性材料を分解するため、導電性フィラー130が露出しやすく、外部機器などとの接続時の接触抵抗を低減することもできる。
In the above-described method for manufacturing the
さらに、上記配線基板100に用いた導電性ペーストに、揮発性、非揮発性の溶剤や生分解性材料と微生物からなる溶剤を含有した導電性ペーストを用いてもよい。この場合、生分解性材料としては、分子量が数100〜数1000程度の粘性液体状のものが用いられる。例えばオリゴ糖などの糖類やアミノ酸などである。これにより、導電性ペーストの粘度の調整範囲が広がり、微細な配線パターン120などの形成が容易となる。特に、生分解性材料と微生物からなる溶剤は、製造過程で、溶剤の揮発による粘度変化が小さいので、導電性ペーストの管理の簡略化や配線パターン120の形状安定性に優れ、信頼性の高い配線基板100を実現できる。
Furthermore, the conductive paste used for the
また、本発明の実施の形態の導電性ペーストを用いた配線基板100を、例えば、携帯機器や携帯端末などに用いることにより、配線抵抗が低いため電力消費の少ない電子機器を実現できる。
In addition, by using the
以下、本発明の実施の形態に係る導電性ペーストを用いた配線基板100の作製について、実施例に基づいて具体的に説明する。
Hereinafter, the production of the
本実施例においては、以下の条件により、例えば、導電性フィラー130として銀粒子を含有する導電性ペーストで配線パターン120を絶縁性の基板110上に印刷した。絶縁性の基板110としては、ポリイミド樹脂からなるフィルムシートで、その厚みが200μmのものを用いた。導電性ペーストは、導電性フィラー130として銀粒子の粒径が0.5μm〜10μmの球状銀粒子と鱗片状銀粒子の混合粒子を85重量部、硬化温度120℃のエポキシ樹脂からなる熱硬化性樹脂を10重量部とオリゴ糖などや重合度15程度のポリ乳酸などからなる生分解性材料を約5重量部と放線菌からなる微生物を0.01重量部以下の微小量を含有するバインダー140に混合して用いた。この導電性ペーストでスクリーン印刷法を用いて、絶縁性の基板110上に配線パターン120形状を印刷した。そのときのスクリーンメッシュの線径は25μm、感光性乳剤層厚は10μmで、配線パターン120の線幅設計値が150μmとなるようにした。導電性ペーストで配線パターン120形状に印刷した後、微生物に生分解性材料を分解させるために、35℃の環境温度中に48時間放置した。その後、バインダー140の熱硬化樹脂の硬化温度130℃で60分の加熱処理により配線パターン120を形成した。このときの配線パターン120の膜厚は20μm〜30μm、その線幅は140μm〜150μmであった。これは、従来の導電性ペーストを用いた配線パターンよりも小さいものであり、その要因は生分解性材料の分解による体積収縮量によるものと考えている。また、この加熱処理により、バインダー140中の微生物が死滅したことを、処理後の配線パターン120を培養することにより確認した。
In this example, the
このようにして作製した配線基板100の配線パターン120の導電性を評価した。その結果、表1に示す。
The conductivity of the
この表1から、生分解性材料と微生物を含有しない、従来の同じ配合比からなる導電性ペースト(試料名A)を用いた配線パターン120の比抵抗に比べて、生分解性材料の含有した導電性ペースト(試料名B、C)の比低抗が1/2から1/3になった。つまり、上記導電性ペーストを用いることにより、配線パターン120の配線抵抗の小さい配線基板100を実現できることがわかった。
From Table 1, the biodegradable material and the microorganism were not contained, and the biodegradable material was contained in comparison with the specific resistance of the
本発明の導電性ペーストによれば、十分な導電性を得ることができるため、配線抵抗の低い配線基板や電力損失の少ない電子機器の実現において有用である。 According to the conductive paste of the present invention, sufficient conductivity can be obtained, which is useful in realizing a wiring board with low wiring resistance and an electronic device with low power loss.
100 配線基板
110 基板
120 配線パターン
130 導電性フィラー
140 バインダー
150 穴
DESCRIPTION OF
Claims (9)
バインダー成分とを有し、
前記バインダー成分が、熱硬化性樹脂と生分解性材料と前記生分解性材料を分解する微生物とを含むことを特徴とする導電性ペースト。 A conductive filler component;
A binder component,
The conductive paste, wherein the binder component includes a thermosetting resin, a biodegradable material, and a microorganism that decomposes the biodegradable material .
前記配線パターンが形成された前記基板を所定時間放置し、前記微生物により前記生分解性材料を分解する分解工程と、
前記配線パターンが形成された前記基板を加熱し、前記微生物を死滅させると共に前記配線パターンを硬化させる工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。 A conductive filler component and a binder component are formed on a substrate, and the binder component forms a wiring pattern made of a thermosetting resin, a biodegradable material, and a conductive paste containing microorganisms that decompose the biodegradable material. A wiring pattern forming process,
Leaving the substrate on which the wiring pattern is formed for a predetermined time, and decomposing the biodegradable material by the microorganisms;
And heating the substrate on which the wiring pattern is formed to kill the microorganisms and curing the wiring pattern.
前記基板に形成された前記配線パターンに前記生分解性材料を分解する微生物を散布する工程と、
前記微生物が散布された前記基板を所定時間放置し、前記微生物により前記生分解性材料を分解する分解工程と、
前記配線パターンが形成された前記基板を加熱し、前記微生物を死滅させると共に前記配線パターンを硬化させる工程とを有することを特徴とする配線基板の製造方法。 A wiring pattern forming step of forming a wiring pattern comprising a conductive paste including a conductive filler component and a binder component on the substrate, wherein the binder component includes a thermosetting resin and a biodegradable material;
Spraying microorganisms that decompose the biodegradable material on the wiring pattern formed on the substrate;
A decomposition step in which the substrate on which the microorganisms are dispersed is left for a predetermined time, and the biodegradable material is decomposed by the microorganisms;
And heating the substrate on which the wiring pattern is formed to kill the microorganisms and curing the wiring pattern.
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