JPH0552862B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、電子部品の電極や基板回路の形成に
用いるもので、半田付着性に優れた導電性ペース
トに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 導電性ペーストは、回路基板上の導電回路の形
成やコンデンサ電極等としてその用途が拡大して
いる。それらの組成についてみると、導電性金属
微粉末、ホウケイ酸鉛系ガラスフリツト、樹脂ワ
ニス、その他を混練分散したものと、銀粉若しく
は酸化銀にステアリン酸鉛等金属塩を加えて有機
溶剤に分散させたものがある。また適用方法につ
いてみると、500〜900℃で焼付け処理して導電層
を得るものと、常温〜200℃で乾燥硬化させるも
のがある。これらの中でも銀粉を主導電材料とし
たペーストは、スクリーン印刷性や導電性に優れ
ているため、電子関連部品用として広く使用され
ている。 しかしながら、ポリ酢酸ビニルやポリスチレン
のような熱可塑性樹脂、あるいはエポキシ樹脂や
フエノール樹脂のような熱硬化性樹脂をビヒクル
とし、それと銀粉および溶剤とからなる導電性ペ
ーストは、溶剤の蒸発や硬化のために200℃以上
の高温で熱処理を施す必要があるが、その加熱に
よつて接着力や導電性が低下する欠点があり、そ
のため半田槽デイツプによつて半田付けすること
が極めて困難である。また、銀粉を主とする導電
性ペーストは、溶融半田槽にデイツプして半田付
けする際に銀食われ、即ちAgマイグレーシヨン
を起こしやすく、このためペースト中の銀成分が
半田槽中に溶出して、ペーストの導電性が低下
し、かつ接着力も低下するという欠点があつた。
これらを改善するために半田浴に高価なAg入り
半田を使用したり、ペーストやフラツクス中に、
例えば有機アミン塩酸塩、塩化第一スズ、又は有
機リン化合物を配合したりして、フラツクスの機
能を高めることにより半田付着性を改善する方法
が提案されている。しかしこれらは、半田浴の温
度が300℃前後の高温にならないと活性化しなか
つたり、無機塩、ペースト、フラツクスのポツト
ライフに悪影響を及ぼしたり、半田付け後洗浄し
ないと長期湿熱テストで電極接触部に腐食を生じ
たり、部品として信頼性に劣るという欠点があつ
た。 ［発明の目的］ 本発明の目的は、上記の欠点を解消するために
なされたもので、導電性、接着力及び半田付着性
に優れた高信頼性の導電性ペーストを提供するも
のである。 ［発明の概要］ 本発明者は、上記の目的を達成しようと鋭意研
究を重ねた結果、後述する組成の導電性ペースト
が、優れた導電性、接着力および半田付着性を有
することを見いだし、本発明に至つたものであ
る。 即ち、本発明は、 (A)メチルメタアクリレートとブチルメタアクリ
レートとの共重合体であつて、該共重合体中ブチ
ルメタアクリレート単量体の重量構成比率である
ブチル化率が50％以下であり、かつ分子量が
20000〜100000であるアクリル系樹脂、(B)平均粒
径が5μｍ以下であつて少なくともフレーク状形
状のものを含む銀粉末、および(C)前記アクリル系
樹脂と相溶性を有する有機溶剤からなることを特
徴とする導電性ペーストである。 本発明に用いる(A)アクリル系樹脂としては、メ
チルメタアクリレートとｎ−ブチルメタアクリレ
ートとの共重合体、またはメチルメタアクリレー
トとｉ−ブチルメタアクリレートとの共重合体等
が挙げられ、これらは単独もしくは２種以上混合
して使用する。これらの樹脂は分子量が20000〜
100000の範囲であることが必要である。分子量が
20000未満であると、銀粉末の高密度充填が不可
能となり、ペースト状にならず、またスクリーン
印刷等が不可能になるので好ましくない。一方、
分子量が100000を超えると、溶剤に対する溶解性
が減少し、また半田付着性が悪くなるので好まし
くない。また共重合体は、ブチル化率を50％以下
とする。ブチル化率が50％を超えると半田付着率
が悪く好ましくないからである。そして共重合体
のメチルメタアクリレートの割合が多くなると溶
解性が悪くなるため、低い分子量の共重合体を用
いると安定した導電性と接着力が得られる。 本発明に用いる(B)銀粉末としては、平均粒系が
5μｍ以下であつて、フレーク状又はフレーク状
の球状の混ざつた銀粉末であることが必要であ
る。フレーク状に球状の銀粉末を併用する場合
は、全銀粉末に対して球状銀粉末を30重量％以下
とすることが好ましい。球状の銀粉末が30重量％
を超えると吸油量が多くなりずきて溶剤の蒸発に
時間がかかり、導電膜が乱れて導電性が低下する
とともに半田付着性および接着力が低下して好ま
しくないからである。導電性ペーストの導電性と
接着力および半田付着性は、銀粉末とバインダー
としての樹脂成分の量によつて著しく左右され
る。銀粉末の配合割合はペーストの固形分に対し
て70〜90重量％の範囲であることが望ましい。配
合量が70重量％未満では導電性および半田付着性
が悪く、また90重量％を超えると接着力が低下
し、導電膜の安定性が悪く、かつ作業性も悪くな
り好ましくない。 本発明に用いる(C)有機溶剤としては、前述した
(A)アクリル系樹脂に対して良好な相溶性を有し、
ペーストとしてのタツクフリー時間が作業工程に
適合しているものであればよい。具体的な溶剤と
しては、セルソルブアセテート、メチルセロソル
ブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、ブ
チルカルビトールアセテート、トルオール等が挙
げられ、これらは単独又は２種以上混合して使用
する。 本発明の導電性ペーストは、前述したアクリル
系樹脂、銀粉末および有機溶剤を混合混練して製
造され、電子部品の電極や回路の形成に用いられ
る。このペーストはスクリーン印刷、デイツピン
グ又はバケ塗り等で電子部品や絶縁基板上に塗布
することができる。導電性ペーストの乾燥条件は
種々選択することができる。例えば溶剤としてブ
チルセロソルブアセテートとトルエンを用いたペ
ーストをフイルム上の回路形成に用いる場合は、
120℃で２時間程度が好ましい。また膜厚の厚い
場合は、150℃で30分間、次いで200℃で１時間と
ステツプ方式で乾燥させることにより気泡の少な
い良好なペースト膜が得られる。 ［発明の実施例］ 次に本発明を実施例によつて説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。以下実施
例及び比較例における「部」「％」は、「重量部」
「重量％」をそれぞれ意味する。 実施例 １、２ 40％固形分のアクリル系樹脂トルエン溶液25
部、フレーク状銀粉末70部、及び溶剤としてのブ
チルセロソルブアセテート28部の小形の混練ロー
ルで均一に混練して導電性ペーストを製造した。 比較例 １〜３ 第１表に示した配合比によつて同じく導電性ペ
ースト製造した。 こうして得た導電性ペーストについて導電性、
半田付着性、接着力およびシルクスクリーン印刷
性について試験した。その結果を第１表に示し
た。 導電性の試験は、厚さ8.5μｍのポリエステルフ
イルムを厚さ３mmのガラス板上に置きセロテープ
でとめて、10mm幅の溝を作り、この溝に200〜
300cPの導電性ペーストを滴下してガラス棒を面
に平行に滑らせてならし、120℃で２時間乾燥さ
せた後、常温で導電膜の全長50mmについてテスタ
ーにより抵抗値を測定して比抵抗に換算した。 半田付着性の試験は、JISの共晶半田H63Aを
溶融させて200〜210℃に保ち、導電性ペースト試
料は別に調整しておいたJISロジン35重量％のア
ルコール溶液中に浸し、その直後に半田浴中にデ
イツプして３秒後に引き上げ、半田浴へのデイツ
プ面積に対する半田の付着面積をパーセントで表
し判定した。使用した導電性ペースト試料は、厚
さ３mmの銅板（脱りん無酸素銅）を25×20mmに切
断して導電性ペースト中に浸して引上げ、150℃
で30分間、続いて200℃で１時間加熱処理して試
料とした。 接着力の試験は、前期導電性試験でポリエステ
ルフイルム上に導電膜の形成をしたと同じ方法
で、ガラス板上に直接導電性ペーストを塗つて同
様に乾燥させ、JISおよびASTMの碁盤目テスト
法によつて判定した。 またシルクスクリーン印刷性の試験は、250メ
ツシユのシルクスクリーンを用いたテストパター
ンに２〜３ポイズのペーストで印刷して、パター
ンの解像度を拡大鏡で比較した。回路間隔を２mm
とし、この部分のペーストのはみ出し程度に応じ
て、0.2mm以下をＡ、0.3mmまでをＢ、0.5mmまでを
Ｃのランクとした。

【表】

【表】 本発明の導電性ペーストは、極めて優れた半田
付着性、導電性を示していることが認められた。 実施例 ３〜６ 実施例１で用いたアクリル系樹脂を用いて第２
表の銀粉末構成によつて導電性ペーストを製造し
た。 比較例 ４〜５ 実施例１で用いたアクリル系樹脂を用いて第２
表に銀粉末構成によつて導電性ペーストを製造し
た。 実施例３〜６および比較例４〜５で得られた導
電性ペーストについて導電性、半田付着性、接着
力、シルクスクリーン印刷性について前述の試験
方法によつて試験したので第２表に示した。

【表】 ［発明の効果］ 本発明の導電性ペーストは、特定のアクリル系
樹脂と、特定の銀粉末と溶剤とを組み合わせるこ
とによつて、極めて優れた導電性、半田付着性お
よびシルクスクリーン印刷性を有したもので、こ
のペーストを電子部品の電極や回路の形成等に用
いることによつて、電子部品の高い信頼性と安定
性を付与することができ、工業上極めて有用なも
のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ (A)メチルメタアクリレートとブチルメタアク
   リレートとの共重合体であつて、該共重合体中ブ
   チルメタアクリレート単量体の重量構成比率であ
   るブチル化率が50％以下であり、かつ分子量が
   20000〜100000であるアクリル系樹脂、(B)平均粒
   径が5μｍ以下であつて少なくともフレーク状形
   状のものを含む銀粉末、および(C)前記アクリル系
   樹脂と相溶性を有する有機溶剤からなることを特
   徴とする導電性ペースト。