JPH0411675A

JPH0411675A - 導電塗料および印刷回路基板

Info

Publication number: JPH0411675A
Application number: JP11483490A
Authority: JP
Inventors: Fumio Nakaya; 仲谷　二三雄; Hisatoshi Murakami; 久敏村上; Shohei Morimoto; 昌平森元; Shinichi Wakita; 真一脇田; Tsunehiko Terada; 恒彦寺田; Kenichiro Sugimoto; 健一朗杉本
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1990-04-27
Filing date: 1990-04-27
Publication date: 1992-01-16

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、金属銅粉をフェノール樹脂混和物中に分散さ
せた導電塗料、及びその導電塗料を使用した印刷回路基
板に関するものである。

〔従来の技術及びその課題〕

従来より、ｒｃ、、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。

この銅張積層絶縁基板に形成された印刷回路では、例え
ば、パターンの長さに関係した自己インダクタンスやス
トレートキャパシティ及び共通インピーダンス等を低く
するために、バイパス用のジャンパー回路が設けられる
。このジャンパー回路はミ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する。

また、前記銅箔回路上には、グラウンドパターンまたは
ｔｆｓパターンの一部を除き、ソルダーレジストの絶縁
膜を介して、電磁波シールド用導電層を形成する。この
導電層も銀ペーストを用いて形成される。

しかし、銀ペーストは高価なため、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、これらの銅ペー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、
塗膜の熱硬化時の内部応力によりｗ４箔面との密着性が
悪く、前記ジャンパー回路及び導電層を形成する導電塗
料として採用するには信転性に欠ける。

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、Ｓ電性にも優れ、半田耐熱性の良い導
電性塗料を提案した（特願昭６３−１６７２２９号）。

しかしながら、この導電塗料で形成した硬化膜は、ガラ
ス・エポキシ銅張積層絶縁基板上では良好な半田耐熱性
が得られるが、紙フエノール銅張積層絶縁基板上では半
田耐熱性に難点を有することが見出された。

その理由は定かではないが、半田作業時に基板に加わる
熱によって生ずる歪や、発生ガス成分に起因するものと
思われる。

以上の点に鑑み、本発明は、塗膜の導電性、銅箔面との
密着性が優れていると共に、紙フエノール銅張積層基板
上の半田耐熱性についても優れた導電塗料、及びジャン
パー回路、を磁波シールド用導電層の安定性の高い印刷
回路基板を提供することを課題とする。

［課題を解決するための手段］上記の課題を解決するため、本発明に係る導電塗料にあ
っては１、下記の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（
Ｅ）の配合から成るものとしたのである。

（Ａ）　　金属銅粉１００重量部、（Ｂ）　　２−１置換体、２．４−２Ｍ換体、２，４゜
６−３Ｗ換体、メチロール基、ジメチレンエーテル、フ
ェニル基の各赤外線透過率をｌ、ｍ、ｎ。

ａ、ｂ、ｃとするとき、各透過率の間に、（イ）　　−
Ｌ＝ｏ、ｓ〜１．２（ロ）　　□＝０．８〜１．２（ハ）　−！！−＝０．８〜１．２に）　　□＝１．２〜１．５なる関係が成り立つレゾール型フェノール樹脂混和物５
〜３０重量％、（Ｃ）　　アミノ化合物０．５〜３．５重量部、（Ｄ）
　　キレート層形成剤０．５〜２．５重量部、（Ｅ）　
　カップリング剤０．２〜３．０重量部、また、本発明
に係る印刷回路基板にあっては、前述の周知のジャンパ
ー回路、電磁波シールド用導電層を前記本発明に係る導
電塗料により形成した構成としたのである。

上記金属銅粉は、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１０（１−以
下が好ましく、特に１〜３０ｔｒｙａが好ましい。この
とき、粒径がｌ、ｍ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。

上記樹脂混和物は、特願昭６３−１６７２２９号で示し
たレゾール型フェノール樹脂である。この樹脂混和物の
配合量が５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上に、銅箔との密着性が著
しく低下し、逆に３３重量部を超えるときは、塗膜の導
電性が著しく低下する。

上記アミノ化合物は、アニリン、ジフェニルアミン、フ
ェニレンジアミン、ジアミノナフタリン、。

アニシジン、アミノフェノール、ジアミノフェノール、
アセチルアミノフェノール、アミノベンツイックアシッ
ド、Ｎ、Ｎ−ジフェニルベンジジンなどの内から選ばれ
る少なくとも１種である。このアミノ化合物は還元剤と
して働き、金属銅粉の酸化を防止し、導電性の維持に寄
与する。その配合量は、金属銅粉１００重量部に対して
０．５〜３．５重量部であり、好ましくは１．５〜３重
量部である。

このとき配合量が０．５重量部未満では、塗膜の導電性
が著しく低下し、逆に、３．５重量部を超えると、塗膜
の銅箔との密着性が著しく低下する。

上記キレート形成剤は、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１種である。

このキレート形成剤は、アミノ化合物同様、金属銅粉の
酸化を防止し、導電性の維持に寄与する。その配合量は
、金属銅粉１００重量部に対して０．５〜２．５重量部
である。このとき配合量が０．５重量部未満であると、
塗膜の導電性が低下し、逆に、２．５重量部を超えると
、半田耐熱性が好ましくない。

上記カップリング剤としては、シラン系カップリング剤
が好ましく、金属銅粉と樹脂をカップリングさせ、分散
性を向上させ、さらに導電性の維持に寄与する。その配
合量は、金属銅粉１００重量部に対して０．２〜３．０
重量部である。０．２重量部未満であると塗膜の半田耐
熱性が低下し、逆に３．０重量部を超えると、塗料の状
態で放置した際、粘度が急速に増加し、ゲル化するので
好ましくない。

〔実施例〕

以下、実施例及び比較例に基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。

１〜４　　　　１〜６粒径５〜１０ｎ、比表面積０．４以下、水素還元減量０
．２５以下の樹枝状金属銅粉、還元剤のアミノフェノー
ル、キレート形成剤のトリエタノールアミン、群栄化学
工業社製のレゾール型フェノール樹脂（ＸＰＬ−４３４
８Ｂ）、カップリング剤のアミノシラン又はγ−グリシ
ドキシプロビルトリメトキシシランをそれぞれ第１表に
示す割合で配合し、溶剤として若干のブチルカルピトー
ルを加え、２０分間三軸ロールで定位置練りして導電塗
料を調製した。

ブチルカルピトールに代えてブチルカルピトールアセテ
ート、メチルイゾブチルケトン、トルエン、キシレン等
公知のものを使用することができる。

この導ｔＩ料を用いてスクリーン印刷法により、第１図
に示すように、祇フェノール基板１１上にソルダーレジ
スト１２を印刷硬化し、その上に巾１閣、厚さ２５±５
ｆｍ、長さ６０閣の導電塗膜１３を５本、１８０メツシ
ユのテトロンスクリーンを用いてスクリーン印刷し、エ
アオープンを用いて１６０°Ｃで３０分間加熱して塗膜
を硬化させた。この塗膜１３の体積固有抵抗率を測定し
て、塗膜１３の導電性を評価した。

銅箔面と塗膜の密着性については、銅箔表面に５０＋＋
ａＸ５０ｍ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、ＪＩＳ　ｊ［５４００（１９７９）の基
盤目試験方法の判断基準によって評価した。

塗膜の半田耐熱性については、第２図に示すように、紙
フエノール樹脂基板１１上にソルダーレジスト１２、導
電塗膜１３を印刷硬化し、さらにその上にソルダーレジ
スト１４を印刷硬化しで、その基板を２６０°Ｃの半田
槽に１０秒間デイツプして導電塗膜１３の抵抗変化を測
定した。

以上の各試験の結果を第１表に示す。

この表から明らかなように、この発明の実施例における
導電塗料の塗膜１３は、導電性、銅箔面との密着性が優
れていると共に、比較例と比べて特に塗膜の半田耐熱性
が極めて満足すべきものであることが理解できる。

実ｍこの実施例は、プリント配線基板に関するものであり、
第３図に示すように、紙フエノール樹脂からなる基板１
の表面に、まず、回路パターンが形成される。この回路
パターンは、信号ラインパターン２．２′、２″、信号
ランド３．３′、電源パターン４およびグラウンドパタ
ーン５を含んでいる。これらの各パターンは公知のフォ
トリゾグラフィ技術によって形成される。必要なパター
ンを形成した接続すべきこの回路パターンにおいて、所
定の回路のランドである信号ランド３．３′間に印刷さ
れた信号ラインパターン２．２’、２″などの回路上に
第１の絶縁層６を設け、その上に前記信号ランド３．３
′間を接続するジャンパー回路７を導電塗料で形成した
のち、グラウンドパターン５の一部を領域Ａの部分を残
して第２の絶縁層であるアンダーコート層８を形成する
。このアンダーコート層８は樹脂絶縁材料からなるソル
ダレジスト層である。

グラウンドパターン５が露出する領域Ａは、望ましくは
基板１のできるだけ広い面積に形成した方が良いが、少
なくとも一箇所あれば良い。アンダーコート層８はスク
リーン印刷によって簡単に形成することができる。アン
ダーコート層８を形成したのち、その上に導ｉ！塗料に
より電磁波シールド用導電層９を形成し、さらに樹脂絶
縁材料により第３の絶縁層であるオーバーコート層１０
を形成する。前記ジャンパー回路７および導電層Ｓを形
成する導電塗料として前記実施例１〜４の導１２料を使
用したところ、表１に示した効果を得ることができた。

なお、この実施例は、導電層９をグラウンドパターン５
の一部に接続したが、電源パターン４に接続したものと
することもできる。

実施例１〜５において、基板１．１１をガラス・エポキ
シ銅張積層基板とした場合にも表１と同様な効果を得た
ことは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、ガラス・エポ
キシ銅張積層絶縁基板上ではもちろんのこと、紙フエノ
ール銅張積層絶縁基板においても、塗膜の導電性、銅箔
面との密着性と共に、半田耐熱性の優れた導電塗料とな
り、ジャンパー回路形成用およびｔＭｉ波シールド用の
導電塗料として、従来使用されてきた銀ペーストと比較
して、マイグレーションの問題、コスト削減に少なから
ぬ貢献をなし得ることは明らかである。

また、その導電塗料によりジャンパー回路、電磁波シー
ルド用導電層を形成した印刷回路基Ｆｉｋすれば、それ
らが銅箔回路との密着性に優れているとともに導電性に
もすぐれ、さらに、Ｓ電層にあっては、その導電性の向
上により不要輻射の抑制を有効に行なうものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はこの発明に係る導を塗料による評価試
験試料の各縦断面図、第３図はこの発明に係る印刷回路
基板の一実施例のＮ＃ｆｒ面図である。１．１１・・・・・・祇フェノール樹脂基板、２．２′
、２″・・・・・・信号ラインパターン、３．３′・・
・・・・信号ランド、４・・・・・・電源パターン、５・・・・・・グラウンドパターン、６・・・・・・第１の絶縁層、７・・・・・・ジャンパー回路、８・・・・・・第２の絶縁層（アンダーコー９・・・・
・・電磁波シールド用導電層、１２．１４・・・・・・
ソルダーレジスト、１３・・・・・・導ｉｉ塗膜。ト層）、

Claims

【特許請求の範囲】（１）以下の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）
の配合から成る導電塗料。（Ａ）金属銅粉１００重量部、（Ｂ）２−１置換体、２，４−２置換体、２，４，６−
３置換体、メチロール基、ジメチレンエーテル、フェニ
ル基の各赤外線透過率をｌ、ｍ、ｎ、ａ、ｂ、ｃとする
とき、各透過率の間に、（イ）ｌ／ｎ＝０．８〜１．２（ロ）ｍ／ｎ＝０．８〜１．２（ハ）ｂ／ａ＝０．８〜１．２（ニ）ｃ／ａ＝１．２〜１．５なる関係が成り立つレゾール型フェノール樹脂混和物５
〜３３重量％、（Ｃ）アミノ化合物０．５〜３．５重量部、（Ｄ）キレ
ート層形成剤０．５〜２．５重量部、（Ｅ）カップリン
グ剤０．２〜３．０重量部、（２）電気回路基板の少な
くとも一方の面に銅箔回路を形成し、この銅箔回路に絶
縁層を介してジャンパー回路を形成した印刷回路基板に
おいて、前記ジャンパー回路を請求項（１）記載の導電
塗料により形成したことを特徴とする印刷回路基板。（３）電気回路基板の少なくとも一方の面に銅箔回路を
形成し、この銅箔回路に絶縁層を介して電磁波シールド
用導電層を形成した印刷回路基板において、前記導電層
を請求項（１）記載の導電塗料により形成したことを特
徴とする印刷回路基板。（４）電気回路基板の少なくとも一方の面に銅箔回路を
形成し、この銅箔回路に絶縁層を介してジャンパー回路
及び電磁波シールド用導電層を形成した印刷回路基板に
おいて、前記ジャンパー回路及び導電層を請求項（１）
記載の導電塗料により形成したことを特徴とする印刷回
路基板。