JPH01167385A

JPH01167385A - 導電塗料

Info

Publication number: JPH01167385A
Application number: JP32809587A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nakaya; 仲谷　二三雄; Shinichi Wakita; 真一脇田; Hisatoshi Murakami; 久敏村上; Tsunehiko Terada; 恒彦寺田
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1989-07-03
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPH0662900B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、金属銅粉を、メラミン樹脂及びポリエステル
系樹脂を含有する樹脂混和物中に分散させた導電塗料に
関し、より詳しくは、銅張積層絶縁基板上に形成された
印刷回路における銅箔回路間に、スクリーン印刷法など
により、ジャンパー回路を形成させるのに用いる導電塗
料に関する。

［従来技術及びその問題点］従来より、ＩＣ％ＭＳＩ、ＬＳＩなどを実装する印刷回
路の基板として銅張積層絶縁基板が多く用いられている
。

このような銅張積層絶縁基板に形成された印刷回路を有
効に活用するために、印刷回路上にバイパスのジャンパ
ー回路が設けられる。

このジャンパー回路は、印刷回路における銅箔回路間の
非接続回路部分全体にレジスト膜を形成した後、このレ
ジスト膜の形成された部分を飛び越えて、接続すべき銅
箔回路間に、導電性銀塗料（以下、銀ペーストという）
を用いて、スクリーン印刷法により形成されていた。し
かしながら、銀ペーストは高価であり、これに代、わる
安価な導電性銅塗料（以下、銅ペーストという）が種々
公表されているが、これらの銅ぺ−ストはバインダーと
して主に熱硬化性のフェノール系樹脂を使用しているた
め、銅箔面との密着性が悪く、ジャンパー回路を形成す
る導電塗料として採用できなかった。

そこで、本発明者らは、先に、銅箔面との密着性が良好
で、且つ安価であり゛、導電性もすぐれた導電性銅塗料
を提供した（特開昭６２−２５３８７５号）。

しかしながら、この導電塗料で形成した硬化膜は半田耐
熱性（溶融半田槽に浸漬したときの耐熱性）に難点を有
することが見出された。すなわち、導電塗料で印刷回路
を形成した上にソルダーレジストの硬化膜を形成した後
、これを溶融半田槽に浸漬すると、ソルダーレジストの
熱膨張により導電塗料の硬化膜に変形（ふくれ等の現象
）が生じ、膜内に多数の空隙が形成されて導電性が著し
く低下することが判明した。

本発明の課題は、塗膜の導電性及び銅箔面との密着性が
すぐれていると共に、塗膜の半田耐熱性がすぐれている
導電塗料を提供する処にある。

［問題点を解決するための手段］本発明の導電塗料は、金属銅粉１００重量部、メラミン
樹脂３５〜５０重−％とポリエステル系樹脂２０〜３５
重量％とレゾール型フェノール樹脂１５〜３０重量％と
からなる樹脂混和物１０〜２Ｓｆｆｆ量部、脂肪酸又は
脂肪酸の金属塩０．１〜２重量部、及びキレート形成剤
０．５〜４Ｔ１１部を配合してなるものである。

本発明で使用する金属銅粉とは、片状、樹枝状、球状、
不定形状などのいずれの形状であってもよく、その粒径
は１００μｍ以下が好ましく、特に１〜３０μｍが好ま
しい。粒径が１μｍ未満のものは酸化されやすく、得ら
れる塗膜の導電性が低下するので好ましくない。

金属銅粉の配合量は、常に１００重量部として使用する
。

樹脂混和物中のメラミン樹脂とは、アルキル化メラミン
樹脂であって、メチル化メラミン又はブチル化メラミン
樹脂などから選ばれる少なくとも一種を使用する。メラ
ミン樹脂は、本発明に係る導電塗料中の金属銅粉および
他の成分をよくバインドするものである。

樹脂混和物中のメラミン樹脂の配合量は、他のバインダ
ーとして使用するポリエステル系樹脂及びレゾール型フ
ェノール樹脂との配合において、３５〜５０重量％であ
る。

メラミン樹脂の配合量が３５重量％未満では、金属銅粉
を充分にバインドすることができず、メラミン樹脂の三
次元網目構造が不安定となって、半田耐熱性を著しく低
下させるので好ましくない。逆に、５０重量％を越える
ときは、銅箔との密着性を著しく低下させるので好まし
くない。

樹脂混和物中のポリエステル系樹脂とは、多価アルコー
ルと多塩基酸との重縮合により生成する樹脂であり、ア
ルキド樹脂、マレイン酸樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
等が挙げられる。

樹脂混和物中のポリエステル系樹脂の配合量は、２０〜
３５重量％である。ポリエステル系樹脂の配合量が２０
重量％未満であるときは、銅箔との密着性及び半田耐熱
性が好ましくなく、逆に３５重量％を超えるときは、半
田耐熱性が好ましくない。

樹脂混和物中のレゾール型フェノール樹脂は、硬い耐熱
性塗膜を形成する上で有効であり、その樹脂混和物にお
ける配合量は、１５〜３０重量％である。

レゾール型フェノール樹脂の配合量が１５蚤量％未満で
あるときは、半田耐熱性が著しく低下するので好ましく
ない。逆ｉこ、３０重皿％を超えるときは、銅箔との密
着性及び半田耐熱性が好ましくない。

次に、本発明で使用する樹脂混和物（メラミン樹脂３５
〜５０重量％とポリエステル系樹脂２０〜３５重量％と
レゾール型フェノール樹脂１５〜３０重量９６とからな
る樹脂混和物）の配合量は、金属銅粉１００重量部に対
して、１０〜２５重量部であり、好ましくは１３〜２２
ｆｆｌ童部である。

樹脂混和物の配合量が１０重量部未満であるときは、金
属銅粉を充分にバインドすることができない。逆に、２
５重量部を超えるときは、塗膜の導電性が低下する。

本発明に使用する脂肪酸又は脂肪酸の金属塩とは、飽和
脂肪酸にあっては、炭素数１６〜２０のパルミチン酸、
ステアリン酸、アラキン酸など、又は不飽和脂肪酸にあ
っては炭素数１６〜１８のシーマリン酸、オレイン酸、
リルン酸などで、それらの金属塩にあってはナトリウム
、カリウム、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属との塩
である。

これらの脂肪酸または脂肪酸の金属塩は、金属銅粉の樹
脂混和物中への微細分散を促進する。

脂肪酸又は脂肪酸の金属塩の配合量は、金属銅粉１００
重量部に対して、０６１〜２重量部であり、好ましくは
０．３〜１．５重量部である。

脂肪酸又は脂肪酸の金属塩の配合量が０．１１ｆｉ量部
未満のときは、塗膜の導電性が低下し、逆に２重量部を
超えるときは、銅箔との密着性及び半田１耐熱性が好ま
しくない。

本発明に使用するキレート形成剤とは、モノエタノール
アミン、ジェタノールアミン、トリエタノールアミン、
エチレンジアミン、トリエチレンジアミン、トリエチレ
ンテトラミンなどの脂肪族アミンから選ばれる少なくと
もＩ　ＰＩｉである。キレート形成剤は、金属銅粉の酸
化を防止し、導電性の維持に寄与する。

キレート形成剤の配合量は、金属銅粉１００重量部に対
して、０．５〜４重量部であり、好ましくは１〜３．５
重量部である。

キレート形成剤の配合量が０．５重量部未満であるとき
は、塗膜の導電性が低下する。逆に、４重量部を超える
ときは、半田耐熱性が好ましくない。

本発明に係る導電塗料には、粘度：Ａｇｌをするために
、通常の有機溶剤を適宜使用することができる。例えば
、セルソルブアセテート、ブチルセルソルブアセテート
などの公知の溶剤である。

［実施例］以下、実施例および比較例にもとづいて本発明を更に詳
細に説明するが、本発明はこのような実施例のみに限定
されるものではない。

実施例１〜３、比較例１〜３粒径５〜１０μｍの樹枝状金属銅粉、分散剤のオレイン
酸カリウム、キレート形成剤のトリエタノールアミン、
樹脂混和物を形成するブチル化メラミン樹脂、ポリエス
テル系樹脂及びレゾール型フェノール樹脂を、それぞれ
第１表に示す割合で配合し、溶剤として若干のブチルセ
ルソルブアセテートを加えて、２０分間三軸ロールで混
練りして導電塗料を調製した。

この導電塗料を用いて、スクリーン印刷法により、ガラ
ス・エポキシ樹脂基板上に、中２鰭、厚さ３０±５μｍ
１長さ１００　ｍｍの導電回路を５本形成し、１５０℃
で３０分間加熱して塗膜を硬化させた。この塗膜の体積
固有抵抗率をａｌｌ定して、塗膜の導電性を評価した。

一方、銅張積層絶縁基板の銅箔表面を清浄処理した後、
導電塗料を用いて、スクリーン印刷法により、銅箔表面
に５（ＩＩｓ■Ｘ５０ｍ■の塗膜を形成させ、前記と同
様に塗膜を加熱硬化させた後、Ｊ　ｌ５Ｋ５４００　（
１９７９）の基盤目試験方法に準じて、塗膜上に互に直
交する縦横１１本ずつの平行線を１　＋ａｍ間隔で引い
て、ｌ　ｃｊ中に１００個のます口ができるように基盤
口状の切り傷を付け、その上からセロハンテープを用い
て塗膜を引きはがしたときは、銅箔面に残る塗膜の基盤
目個数を求めて、銅箔面と塗膜の密性性を評価した。第
１表においては、銅箔面に残った塗膜の基盤目個数が１
００の場合を０印で示し、９９以下の場合をｘ印で示し
た。

塗膜の半１１耐熱性は、下記の方法により第１図に示す
試験片を形成し、この試験片を２６０℃の溶融上［１槽
に６０秒間浸漬して引き上げた後、表面の状態を観察し
て評価した。第１表においては、表面に熱変形による凹
凸がある場合をＸ印で示し、ない場合をＯ印で示した。

試験片の作成法（第１図参照）（１）ガラス・エポキシ基板ｌ上の銅箔２と一部重なる
ように、ガラス・エポキシ基板Ｉの上に、ソルダーレジ
ストインクを用いて、スクリーン印刷法により、ソルダ
ーレジスト硬化膜３を形成する。（硬化条件＝１５０℃
、３０分）（２）銅箔２とソルダーレジスト硬化膜３の上に、導電
塗料を用いて、スクリーン印刷法により、銅ペースト硬
化Ｈ４を形成する。（硬化条件：１５０℃、３０分）（３）銅ペースト硬化膜４の上に、ソルダーレジストイ
ンクを用いて、スクリーン印刷法により、ソルダーレジ
スト硬化膜５を形成する。

（硬化条件：１５０℃、３０分）表から明らかなように、実施例１〜３においては、本発
明に使用する特定の配合材料が適切に組合されているの
で、塗膜の導電性、銅箔面と塗膜の密若性、及び塗膜の
半１１１耐熱性がすぐれている。

一方、比較例１においては、オレイン酸カリウムの配合
量が少ないため、塗膜の導電性が低下する。比較例２に
おいては、ポリエステル系樹脂が少ないため、銅箔面と
塗膜の密青性及び塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例３に
おいては、レゾール型フェノール樹脂が配合されていな
いため、塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例２及び比較例
３においては、溶融半田槽に浸漬した後の試験片におけ
るソルダーレジスト硬化膜５の表面に、銅ペースト硬化
膜４の熱変形に起因する凹凸が観察された。

なお、本発明の導電塗料は、ジャンパー回路の形成以外
に、電磁じゃへい層、静電じゃへい層などの形成にも使
用される。

【発明の効果］本発明に係る導電塗料は、銀ペーストより安価であり、
塗膜の導電性および銅箔面との塗膜の密性性がすぐれて
いると共に、塗膜の半田耐熱性がすぐれている。従って
、銅箔印刷回路間の非接続回路部分全体にレジスト膜を
形成した後、このレジスト膜の形成された部分を飛び越
えて、接続すべき銅箔回路間に、本発明の導電塗料を用
いたスクリーン印刷法などにより、ジャンパー回路を形
成させることができると共に、これを溶融半田槽に浸漬
して、ＩＣ，ＭＳＩ。

ＬＳＩなどを実装することが容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、塗膜の半田耐熱性を評価するための試験片の
縦断面図である。特許出願人　タック電線株式会社　　′（１代　　理　
　人　　弁理士　　蔦　　１）　璋　　子　　　　　；
、ｊほか１名

Claims

【特許請求の範囲】

１．（Ａ）金属銅粉１００重量部、（Ｂ）メラミン樹脂３５〜５０重量％とポリエステル系
樹脂２０〜３５重量％とレゾール型フェノール樹脂１５〜３０重量％とからなる樹脂混和物１０〜２５重量部、（Ｃ）脂肪酸又は脂肪酸の金属塩０．１〜２重量部、及
び（Ｄ）キレート形成剤０．５〜４重量部を配合してなる導電塗料。