JPH0359906A

JPH0359906A - 導電性銅ペースト組成物

Info

Publication number: JPH0359906A
Application number: JP19395489A
Authority: JP
Inventors: Toshimitsu Fukase; 深瀬　利光; Yasuo Matsui; 松井　泰雄
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-14

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、電磁波シールド効果に優れた導電性銅ペース
ト組成物に関するものであり、詳しくは紙フエノール樹
脂基板やガラスエポキシ樹脂基板などのプリント回路基
板上にスクリーン印刷で塗膜形成後、加熱・硬化するこ
とで良好な導電性、即ち、回路基板上から発生する不要
な電磁波のシールド効果を高めるに適した導電性銅ペー
スト組成物に関するものである。

（従来の技術〉導電性銅ペースト（以下銅ペーストという）は、高価な
導電性銀ペースト（以下銀ペーストという）に替わる回
路基板用の導体として注目され、更に不要輻射対策基板
即ち電磁波シールド用基板（以下シールド用基板という
）の導体としても注目されている。

銅ペーストとしては、銅粉末にフェノール樹脂などをバ
インダーとするペースト組成物が知られているが、本質
的に銅が銀よりも酸化されやすいため銅ペーストには長
期にわたる導電性の維持という面に問題がある。即ち、
スクリーン印刷後硬化せしめる過程において銅が酸化す
るためであり、そのような酸化の防止策として、例えば
特開昭６１３１５４号公報や特開昭６３−２８６４７７
号公報などが知られており、確かに回路基板用の導体と
しては良好である。

しかしながら、プリント回路基板上にアンダーコート用
ソルダーレジスト、銅ペースト及びオーバーコード用ソ
ルダーレジストをそれぞれ印刷・硬化した構成からなる
電磁波シールド対策基板用の導体としては、半田耐熱性
が十分でないため部品搭載のための半田処理時に基板上
の銅箔、或いはアンダーコートと銅ペーストとの間で剥
離又はフクレが生じ、信頼性と言う点で問題が残されて
いた。

ところで、不要輻射即ち電磁障害をシールドすると、い
わゆる電磁波シールド効果はシールド材料に対する反射
と吸収によって生じることは良く知られている。即ちＤ
ｏｎａｌｌ、Ｒ，Ｊ、Ｗｈｉｔｅのシールド効果（ＳＲ
）に関する理論的考察によれば、ｔ：シールド材の厚み δ：裏表面みに：波動インピーダンス／シールド材のイーダンス γ：伝搬定数　γ−α＋ｊβ （α−減衰定数、β−位相定数）ンピまた、１／δ−γｇ＝α＝い四回−ｐ−ｔｙ　　−・−（２）
ｆ−周波数 μ＝比透磁率 σ＝比導電率が提案されている。

そこで本発明者らは、上記の式でも明らかなように、銅
ペースト組成物の比導電率の向上によってシールド効果
を高め得ることに着目して、検討を行った。

（発明が解決しようとする課題）本発明者らは、これら従来の銅ペーストの欠点を改良す
べく鋭意検討した結果、特に、有機カルボン酸とロジン
系物質の粒径を制御したものと、有機チタネート系化合
物を併用添加することによって、非常に効果を発揮する
ことを見出し、本発明を完成するに至ったものである。

本発明の目的は、スクリーン印刷が可能で、かつ良好な
導電性（シールド特性）と部品実装工程でも安定した作
業性を有する、電磁波シールド対策基板用に適した銅ペ
ースト組成物を提供することにある。

（課題を解決するための手段）左即ち本発明は、銅粉末と熱硬化性樹脂上主要構成成分と
する組成物に、有機カルボン酸、ロジン系物質、及び有
機チタネート系化合物を併用添加した導電性銅ペースト
組成物である。

本発明に用いる金属銅粉は市販品をそのまま使用するこ
とが可能で、形状は鱗片状、樹脂状、球状等のいずれも
使用でき、かつ搗砕銅粉、電解銅粉のいずれも使用可能
であるが、特に樹脂状の電解銅粉が好ましい。またその
粒径も特に限定するものではないが、良好なスクリーン
印刷特性を有する銅ペーストの場合は可及的に微粉であ
ることが好ましい。

また、本発明に用いる熱硬化性樹脂としては、フェノー
ル樹脂、アルキッド樹脂、アくノ系樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂等が使用可能
である。これらの熱硬化性樹脂の中で、特にロジン系物
質と相溶性が良好な理由で、レゾール型フェノール樹脂
及び各種変性レゾール樹脂の使用が好ましく、レゾール
型変性フェノール樹脂としては、アルキルフェノールレ
ゾール、ロジンｉ性レゾール、キシレン樹脂変性レゾー
ルが好んで使用される。また、ロジン変性、フェノール
樹脂の場合は、二次的に添加するロジン量を減少せしめ
ることが可能になり、印刷適正等を附与する場合に好ま
しい樹脂である。

次に、構成成分の一つである有機カルボン酸としては、
還元性のあるシュウ酸、フマール酸、マレイン酸、コハ
ク酸、リンゴ酸等が好ましい。またこれらの有機カルボ
ン酸類の粒径を制御し、か常つ出来るだけ均一に分散させることが良好な導体性（シ
ールド特性）と部品実装等の安定した作業性を得るのに
重要な結果をもたらすことが分かり、特に粒径は５０μ
ｍ以下にすることが好ましい。なお、粒径の制御方法は
通常の粉砕法及び篩分は法などで行えば良い、特に限定
はしない。

そして、本発明に用いるロジン系物質としては、ガムロ
ジン、ウッドロジン、コバール等のアビエチン酸異性体
を主成分とするものであれば、良く、更に末端にカルボ
キシル基を有する未変性品の方が前記有機カルボン酸と
の併用によって低抵抗導電性、経時導電性において効果
のあることを見い出しているが、有機カルボン酸と同様
に粒径の制御と均一分散させることが重要であり、特に
粒径は５０μｍ以下にすることが好ましい。また、粒径
の制御方法は、有機カルボン酸と同様に特に限定はない
。

更に、本発明の重要な構成成分の一つである有機チタネ
ート系化合物の銅粉に対する表面処理作用については、
例えばポリマーダイジェスト１９８２年３月号、５月号
が知られている。そして、このようにして表面処理をし
た銅粉は、未処理品に比べて明らかに導電安定性を向上
させるものの、インクロール、播漬機、ボールミルなど
で銅ペーストを作った場合、充分な導電性が得られない
のが現状である。そこで、本発明者らは、インクロール
などで銅ペーストを作っても良好な導電性を得られるよ
うな条件について鋭意検討したところ、銅粉、フェノー
ル樹脂、有機カルボン酸やロジン系物質に対して安定で
あることが重要であり、例えばイソプロピルトリイソス
テアロイルチタネート（味の素■製、ブレンアクトＫＲ
−ＴＴＳ）　、テトラオクチルビス（ジトリデシルホス
ファイト）チタネート（同、ＫＲ−４６Ｂ）　、イソプ
ロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネ
ート（同、ＫＲ−３ＢＳ）などが好ましく、更にその添
加量が固形分として２〜１０Ｖｏ１％の範囲で効果的で
あることを見出した。

本発明において用いる有機カルボン酸の添加量は銅粉１
００重量部に対して１〜２０重量部が好ましく、ロジン
系物質の添加量は銅粉１００重量部に対して１〜２０重
量部が好ましく、また、有機チタネート系化合物の添加
量は銅粉１００重量部に対して０．５〜ｌＯ重量部の範
囲で好適に用いられる。即ち、還元剤である有機カルボ
ン酸及び酸化防止剤であるロジン系物質とを粒径制御し
、更に有機チタネート系化合物の添加によって、通常の
インクロールによる混練時間で銅ペースト組成物の均一
分散− 性が一段と改良された訳である。ところで、通常はペー
スト内で還元剤や酸化防止剤を安定状態にするためには
固体であることが重要であり、更に微粉化のために銅箔
或いはソルダーレジスト上への緻密なスクリーン印刷が
可能であり、また硬化時には可及的速やかにその作用を
発揮させることによって、良好な導電性ばかりでなく、
加湿十半田耐熱性に対する安定性をも具備するに至った
訳である。

また、ペースト組成物の製造法としては各種の方法が適
用可能であるが、構成成分を配合後インクロール、播漬
機、ボールごル等で混練して得るのが一般的である。ま
た、必要に応じて組成物中に各種酸化防止剤、分散剤、
チキソ性附与剤、漏れ性改良剤等を添加すること等は適
宜可能である。

以下に、実施例により更に本発明の詳細な説明する。

・・・・−・１００重量部 ■液状レゾール型フェノール樹脂（住友デュレズ■製、
ＰＲ−５１８３３、樹脂濃度６５％）−４５重量部■有
機チタネート系化合物（味の素■製、ブレンアクトＫＲ
−ＴＴＳ）　　　　　　　−−−−−−１，５重量部■
ブチルカルピトール　　　　−・−・−１２重ｉＥ部上
記の配合組成物を予め調合しておき、インクロールで混
練した。これにシュウ酸及びガムロジンを第１表に示す
如き割合で添加、混練し、再度インクロールで混合して
ペーストを得た。次に、予め電極部の形成されたフェノ
ール樹脂基板上に、アンダーコート用に紫外線硬化型ソ
ルダーレジストをスクリーン印刷後、１２０Ｗ、２灯、
３．１ｍ／ｍｉｎで紫外線硬化したものの上に、上記で
調製した銅ペーストをスクリーン印刷後、１６０°Ｃ×
３０分で硬化し、更にオーバーコート用として熱硬化型
ソルダーレジストをスクリーン印刷後、１５０°Ｃ×３
０分で硬化して、評価用基板を得た。

得られた評価用基板について、抵抗値は初期値と、更に
６０°Ｃ×９０％Ｒ）［の高温高温処理後の値を測定し
、また、高温高温処理後に２６０°Ｃ１０秒の半田浴フ
ロート処理をした時の印刷面の基板のフクレ発生状況を
観察した。結果は第１表の如くで、本発明になる組成物
は電磁波シールド対策基板に必要な導電性と導電安定性
、及び加湿十半田耐熱性に優れた銅ベースト組成物であ
ることが明確である。

１１（発明の効果〉本発明による銅ベースト組成物は、電磁波シールドに必
要な良好な導電性と導電安定性を有し、部品実装工程で
も安定した作業性、つまり加湿十半田耐熱性に優れ、プ
リント回路基板の電磁波シールド対策用の資材とし極め
て有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）銅粉末と熱硬化性樹脂を主要構成成分とする組成
物に、有機カルボン酸、ロジン系物質および有機チタネ
ート系化合物を併用添加したことを特徴とする導電性銅
ペースト組成物。