JPH0253869A - 電子線硬化型の導電塗料 - Google Patents

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］ 本発明は印刷配線板において、印刷して回路を形成しう
る導電塗料に関するものであり、特に金属のマイグレー
ションを生じにくい導電塗料に関するものである。

（従来技術とその解決しようとする課題〕近年、印刷配
線板は軽量化、小型化の特徴を生かして各種の電子機器
や電気機器に広汎に使用されるようになって来た。

このような印刷配線板の導電性回路を形成する方法とし
ては、従来からサブトラクティブ法とよばれる銅張基板
を部分的にエツチングすることによって回路を形成する
方法が一般に行われて来た。

しかしこの方法では生産工程が複雑なうえ、エツチング
廃液の処理などの点で問題があった。

こうした問題を解決する方法として、絶縁基板の上に、
必要部分だけに導電路を作成して、回路を形成するアデ
ィティブ法と呼ばれる方法が望まれていた。

この方法において、導電路を形成するための具体的なも
のは、メツキや蒸着により導電性金属を絶縁基板上に形
成する方法と、導電塗料を塗布することによって導電回
路を形成する方法とが知られている。後者の方法は、必
要な部分にだけ塗料を印刷などの方法で塗装し、乾燥あ
るいは硬化することによって導電回路が形成できるため
、最も簡便な方法である。

一方、電子線による硬化システムは、電子線硬化型樹脂
及び、単純で安全性の高い電子線照射装置の開発に伴い
、塗装や印刷工業などへの実用化が進められている。

前述した導電塗料を用いた回路形成において、塗料を硬
化させる方法として、加熱して導電塗料の有機質バイン
ダーを硬化させる、いわゆる加熱効果システムが用いら
れてきたが、この加熱により配線基板のそりやねしれと
いった致命的な欠陥を生しることが問題とされて来た。

このために、配線基板に悪影響を与えない、室温付近の
温度で導電塗料を硬化させる電子線硬化型導電塗料が望
まれて来た。

特開昭５７−１８７９９３号公報には、銀粉を導電性金
属として用いた場合の、電子線硬化型塗料による印刷配
線板の製造方法が開示されている。しかし銀粉を導電製
金属粉として用いた導電塗料から形成される配線基板は
、使用に際して配線間に一定の電圧が掛かるため、銀の
マイグレーションが生じ、甚だしい場合には配線間が短
絡して使用に堪えなくなるという重大な欠陥を有してい
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記した銀のマイグレーションの問題を解消し
、かつ電子線の照射によって簡便に回路形成を可能にし
た導電塗料を提供するものである。

本発明は電子線硬化型樹脂１００重量部に銀粉を除く導
電性金属粉を３００〜８００重量部添加してなる導電塗
料である。

本発明で使用できる電子線硬化型樹脂は、電子線で硬化
する樹脂であれば良く、特に限定するものではない。

例えば、エポキシアクリレート樹脂、ウレタンアクリレ
ート樹脂、ポリエステルアクリレ−１−樹脂等を挙げる
ことができる。このうち、好ましいものはエポキシアク
リレート樹脂であり、なかでもビスフェノールへ型舌ボ
キシ樹脂を原料に用いたエポキシアクリレート樹脂が好
ましい。樹脂の分子量は特に限定するものでないが、低
分子量よりも高分子量の方が導電性を向上させるという
点で好ましい。好ましい分子量は、１　、０００〜５０
，０００である。

また、電子線硬化型樹脂の減粘剤として、（メタ）アク
ロイル基やビニル基を有するモノマー類を使用できる。

モノマー類の例としては、スチレン、ジビニルベンゼン
などの芳香族モノマー；メチル（メタ）アクリレート、
エチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メ
タ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アク
リレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレ
ート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、グリシジル（メタ）アクリレート、ポリエチレング
リコールジェポキシ（メタ）アクリレート、ポリエチレ
ングリコールジェポキシ（メタ）アクリレート、トリメ
チロールプロパントリアクリレートなどのアクリレート
類；アクリロニトリルなどを挙げることができる。

本発明で好ましく用いることができる導電性金属粉は、
銅粉及びニッケル粉である。特に、銅粉及びニッケル粉
を単独で使用してもよいし、混合して用いてもよい。ま
た、銅とニッケルの複合粉でもよい。

導電性金属粉の粒子径は必ずしも限定するものではない
が、好ましい粒子径は１〜２０μである。

粒子径が１μ以下及び２０μ以上の場合には、いずれも
高い導電性を得ることが難しい。

本発明の導電塗料は、電子線硬化型樹脂１００重量部に
導電性金属粉を３００〜８００重量部の比率で混合して
得られる。導電性金属粉が３００重量部以下では、高い
導電性が得られず、８００重量部以上では亀裂等の欠陥
を生じ易く、塗膜の機械的性能が良くない。

本発明の導電塗料は、必要に応じて減粘または印刷適性
の調節のために有機溶剤を用いても良い。

使用できる有機溶剤として代表的なものは、ブチルセロ
ソルブ、ヘキシルセロソルブ、セロソルブアセテート、
エチルカルピトール、カルピトールアセテートなどであ
る。これらの溶剤を電子線硬化型樹脂１００重量部に対
して１〜５００重量部の範囲で使用すればよい。

本発明には、その他の添加剤、すなわち金属粉の分散剤
、金属粉の酸化防止剤、表面平滑剤、消泡剤などを使用
してもよい。特に金属粉の分散剤として作用するシリコ
ン系、チタン系またはアルミニウム系カップリング剤は
塗料中での金属粉の沈降防止に有効である。

本発明の導電塗料を製造するには、電子線硬化型樹脂に
金属粉を予め混合しておき、ロールあるいはボールミル
などの混合機を用いて全体が均質になるまで混練するこ
とによって得られる。必要に応じて混練時に加熱を行っ
てもよいし、前記の減粘剤、溶剤、その他の添加剤を混
練時に加えてもよい。

本発明の導電塗料を用いて回路を形成するには、絶縁基
板上にスプレーあるいはスクリーン印刷などの方法で所
定の膜厚に塗布し、この塗布された基板を電子線照射す
ればよい。必要に応じて、塗布後に加熱してもよい。電
子線照射の条件としては特に制限するものではなく２〜
１０Ｍｒａｄの線量が一般的である。

本発明の導電塗料の適用用途としては、いわゆる配線回
路の他に、電磁波シールドの目的にも使用できる。また
場合によっては接着剤として使用しても差し支えない。

以下、本発明の内容を実施例を用いて更に詳細に説明す
る。

実施例中の配合量は、重量部である。

実施例１〜６ （導電試験） 表１に示す組成の混合物を三本ロールで混練し、導電塗
料を作成した。

これらの塗料を用いて、厚さ１　、６ｍｍのフェノール
樹脂基板上に、乾燥膜厚で３０μｍの塗膜を作り、５０
゛Ｃで溶剤を揮散させた後、室温まで冷却する。

この塗料を塗布した基板を、日新ハイボルテージ■社製
エリアビーム型電子線照射装置（２００ＫＶ、２〇八）
を用いて５〜１０Ｍｒａｄ照射して硬化を完了させた。

表２に夫々の電子線硬化で得られた塗膜の緒特性を示す
。

（マイグレーション試験） また、紙−フェノール積層基板の上に長さ３０門、幅２
ｍｍ　、厚さ３０μの２本の導電塗膜が０．５ｍｍの間
隔をあけて平行に並ぶように塗布し、上述したのと同様
の方法で導電電極を形成した。この塗膜の一方をプラス
の、他方をマイナスの直流電源につなぎ、５０Ｖを印加
した。印加した状態のまま４０°Ｃ／９１％ＲＨｔ７１
雰囲気ニ１，０００時間放置した。１　、０００時間後
に取り出して電極間の抵抗値を調べた。その結果を表３
に示す。

比較例１ 実施例２において、銅粉の替わりに三片金属鉱山■製フ
レーク状銀粉ＡｇＣ−Ａを用いて導電塗料を作成し、実
施例２と同様にしてマイグレーション試験を行ったとこ
ろ、１００時間で抵抗変化率ｌｏｇ（Ｒ＋ｏｏ。時間”
　Ｒ１Ｐ１期）は−５，２となり、明らがな銀マイグレ
ーシヨン現象が観察された。

なお、表において、使用した各材料は以下のとうりであ
る； （１）ホトマー３０１６；　サンノプコ■製、エポキシ
アクリレート樹脂。

（２）アロニックスト２４０；東亜合成■製、ポリエチ
レングリコールジアクリレート。

（３）銅粉；三片金属鉱山■製のフレーク状銅粉ＭＡＣ
Ａを塩酸−メタノール溶液で洗浄後、乾燥して実験試料
とした。

（４）ニッケル粉；福田金属箔工業■製カルボニルニッ
ケル粉カルボ＃２８７を塩酸−メタノール溶液で洗浄後
、乾燥して実験試料とした。

（５）消泡剤；サンノプコ■製ＤＡＰＰＯ５Ｎ−３４８
゜〔発明の効果〕 電子線硬化型樹脂と共に、銅、ニッケル粉等の導電性金
属粉を用いた導電塗料は、銀粉を用いたようなマイグレ
ーションの恐れがなく、印刷配線基板の導電電極、回路
パターンとして極めてを効である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　電子線硬化型樹脂１００重量部に銀粉を除く導電製金
   属粉を３００〜８００重量部添加してなる導電塗料。