JPH0554715A - 導電性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 （ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂、（ｃ）
下記一般式化１（式中Ｒ₁ＣＯ−は、炭素数１〜２２の
アシル基を示し、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１〜２２の
アルキル基若しくはアルケニル基を示す。またｎは１〜
１０の整数を示す）で表わされる化合物及び 【化１】 （ｄ）２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノール骨格とス
ピログリコール骨格とを有する化合物を含有してなる半
田付け可能な導電性組成物。 【効果】 前記導電性組成物は、優れた導電性、半田付
け性等を有しており、しかも従来の銀又は金を主成分と
する導電性組成物にひしてコスト的に安価である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、導電性組成物に関し、
更に詳細には、導電性及び半田付け性等に優れ、印刷回
路用等に極めて有用である半田付け可能な導電性組成物
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から電子部品分野において、印刷回
路用導電性組成物としては、金及び銀等の貴金属を主成
分とする導電性組成物が広く用いられている。特に銀
は、最も体積固有抵抗の低い金属であること、酸化した
際も導電性を有していること及び貴金属の中でも比較的
廉価であることから多用されている。

【０００３】しかしながら、銀を主成分とする導電性組
成物により印刷回路を形成する場合、例えば回路の線間
隔が狭く、しかも電位差が大きい場合には、銀の移行現
象（マイグレーション）が生じ、回路の抵抗増大、更に
は回路の短絡が生じるという欠点がある。また近年、電
子部品業界においては、コスト低減が重要視されてお
り、比較的廉価な銀でさへコスト的に問題がある。

【０００４】そこで最近、銀に次いで体積固有抵抗が低
く、しかも銀よりも廉価な銅を主成分とする導電性組成
物の開発が種々検討されている。しかし、該導電性組成
物中の銅粉末は、大きな被酸化性を有しているため、導
電性組成物の貯蔵時、印刷及び加熱等の回路形成時、更
には、形成された回路の使用時において、銅粉末の表面
が酸化され、銅粉末粒子間の接触抵抗が増大し、十分な
導電性を得ることができないという欠点があると同時
に、通常半田付けができないという不都合がある。 従
って、このような銅粉末が有する欠点を解決するため
に、種々の添加剤を、銅を主成分とする導電性組成物中
に添加することが提案されているが、添加剤自体の種々
の物理的限界があり、高性能な半田付けをする場合には
問題が生じる。該添加剤としては例えば、特公昭５２−
２４９３６号公報には亜燐酸又はその誘導体が、特公昭
６１−３６７９６号公報にはアントラセン又はその誘導
体が、特開昭５７−５５９７４号公報にはヒドロキノン
類の誘導体が、また特開昭６１−２１１３７８号公報に
は不飽和脂肪酸が、特公昭６１−１４１７５号公報には
脂肪酸アミドが、特開昭６１−２００１７９号公報には
高級脂肪族アミンが、特開昭５８−２２５１６８号公報
にはフェニレンジアミン誘導体が提案されている。しか
し、これらの添加剤を含有する公知の導電性ペースト
は、通常硬化塗膜上に直接半田付けができないため、半
田付けを行う場合には、半田付けの前に例えば、回路の
塗膜に活性化処理を施して無電界メッキをするか、また
は塗膜を陰極としてメッキ液中で電気銅メッキを施す等
の前処理を行う必要がある。従って、これらの前処理を
必要とせずに直接半田付けが可能であって、電子部品の
固着やリードワイヤーの取り出し等における半田付け工
程の大幅な短縮ができ、経済性に優れる導電性組成物の
開発が望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、導電性硬化塗膜上に直接半田付けができ、更に導電
性、堅牢性等に優れ、且つ印刷回路等に極めて有用であ
る半田付け可能な導電性組成物を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、（ａ）
銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂及び（ｃ）下記一般式化２
（式中Ｒ₁ＣＯ−は、炭素数１〜２２のアシル基を示
し、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１〜２２のアルキル基若
しくはアルケニル基を示す。またｎは１〜１０の整数を
示す）で表わされる化合物（以下化合物（ｃ）と称す）
及び

【０００７】

【化２】

【０００８】（ｄ）２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノ
ール骨格とスピログリコール骨格とを有する化合物を含
有してなる半田付け可能な導電性組成物が提供される。

【０００９】以下本発明を更に詳細に説明する。

【００１０】本発明の導電性組成物に用いる（ａ）銅粉
末は、特に限定されるものではないが、例えば電解銅
粉、酸化第一銅、酸化第二銅等を還元した還元銅粉、ア
トマイズ銅粉、金属銅粉砕物等を好ましく挙げることが
できる。該銅粉末の粒径は、０．５〜１００μｍ、特に
０．５〜３０μｍの範囲であるのが好ましい。粒径が１
００μｍを超える場合には、印刷性に問題が生じ、また
０．５μｍ未満では、銅粉末が酸化されやすく、得られ
る塗膜の導電性が低下するので好ましくない。

【００１１】本発明の導電性組成物に用いる（ｂ）熱硬
化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂、尿素樹脂、メ
ラミン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹
脂、アルキッド樹脂、ジアリルフタレート等のアリル樹
脂、熱硬化性ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等を好まし
く挙げることができる。

【００１２】本発明において、前記（ａ）銅粉末と、
（ｂ）熱硬化性樹脂との配合割合は、好ましくは（ａ）
銅粉末６５〜９５重量％、特に好ましくは７５〜９０重
量％、即ち（ｂ）熱硬化性樹脂５〜３５重量％、特に好
ましくは１０〜２５重量％であるのが望ましい。前記
（ａ）銅粉末の配合割合が６５重量％未満では、導電回
路として要求される比抵抗が得られず、また９５重量％
を超える場合には、印刷性が低下するので好ましくな
い。

【００１３】本発明の導電性組成物に用いる化合物
（ｃ）は、前記一般式化２で表わすことができ、式中Ｒ
₁ＣＯ−が、炭素数２２を超えるアシル基、Ｒ₂が炭素数
２２を超えるアルキル基又はアルケニル基若しくはｎが
１０を超える場合には、何れも製造が困難である。前記
化合物（ｃ）としては、具体的には例えば、カプロイル
サルコシン、ラウロイルサルコシン、ミリストイルサル
コシン、パルミトイルサルコシン、ステアロイルサルコ
シン、オレオイルサルコシン、ベヘノイルサルコシン等
の高級脂肪酸から変成されるＮ−アシルサルコシン、ま
たはヤシ油脂肪酸サルコシン、トール油脂肪酸サルコシ
ン等の混合脂肪酸サルコシン、Ｎ−ラウロイル−Ｎ−メ
チル−β−アラニン、Ｎ−オレオイル−Ｎ−メチル−β
−アラニン、Ｎ−ココイル−Ｎ−メチル−β−アラニ
ン、Ｎ−カプロイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−
ミリストイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−パルミ
トイル−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−ステアロイル
−Ｎ−メチル−β−アラニン、Ｎ−ベヘノイル−Ｎ−メ
チル−β−アラニン等を好ましく挙げることができる。
該化合物（ｃ）の配合量は、前記銅粉末と、熱硬化性樹
脂との合計量１００重量部に対して、好ましくは０．５
〜１０重量部、特に好ましくは１．５〜７．５重量部で
ある。前記配合量が、０．５重量部未満では添加による
種々の効果が得られず、また１０重量部を超えると、導
電性組成物としての物性に悪影響を及ぼすので好ましく
ない。

【００１４】本発明において用いる（ｄ）２−ｔ−ブチ
ル−６−メチルフェノール骨格とスピログリコール骨格
を有する化合物（以下化合物（ｄ）と称す）は、導電性
組成物の半田付け性を向上させる成分である。前記化合
物（ｄ）としては、例えば下記構造式化３で表わされる
化合物等を挙げることができ、また商品名「スミライザ
ーＧＡ−８０」（住友化学工業株式会社製）等の市販品
を用いることもできる。

【００１５】

【化３】

【００１６】前記化合物（ｄ）の配合量は、前記化合物
（ｃ）１００重量部に対して、好ましくは０．０５〜１
０重量部、特に好ましくは０．１〜８重量部の範囲であ
る。前記化合物（ｄ）の配合量が０．０５重量部未満の
場合には、前記化合物（ｄ）を添加することによる所望
の効果が得られず、また１０重量部を超えると導電性組
成物としての物性に悪影響を及ぼすので好ましくない。

【００１７】本発明の導電性組成物を調製するには、例
えば前記（ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂、前記化合
物（ｃ）及び前記化合物（ｄ）を混合し、混練すること
により得ることができる。また前記組成物を調製する際
に、必要に応じて、ブチルカルビトール等の粘度調整
剤、消泡剤、増粘剤、皮はり防止剤等を添加することも
可能である。

【００１８】

【発明の効果】本発明の導電性組成物は、銅及び熱硬化
性樹脂を主成分とするので、従来の銀又は金を主成分と
する導電性組成物に比してコスト的に安価であり、しか
も前記化合物（ｃ）及び前記化合物（ｄ）を含有するた
め、硬化塗膜上に直接半田付けが可能であり、高温、高
湿度の苛酷な環境下においても、優れた導電性を安定的
に得ることができる。従って、例えば本発明の導電性組
成物を絶縁基盤上に焼付け硬化させることにより、導電
性、耐熱性、耐湿性、半田付け性のいずれにも極めて優
れた印刷回路等を製造することができる。

【００１９】

【実施例】以下本発明を実施例及び比較例により更に詳
細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。

【００２０】尚、例中の部は重量部を示す。

【００２１】

【実施例１】平均粒径８μｍの電解銅粉末８５部を、フ
ェノール樹脂（商品名「ＢＬＳ−３６４Ｈ」昭和高分子
株式会社製、不揮発分６５％）１５部、ラウロイルサル
コシン１００部に２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノー
ル骨格とスピログリコール骨格を有する化合物（商品名
「スミライザーＧＡ−８０」住友化学工業株式会社製）
５部を混合した混合物４部及びブチルカルビトール５部
を充分混合分散させた。次いで得られた組成物を、２５
０メッシュのステンレススクリーンを用いて、ガラス−
エポキシ基板上に、幅２ｍｍ、長さ３６８ｍｍの抵抗値
測定用パターンを印刷した後、１６０℃に保持した恒温
槽中で３０分間加熱し、焼付け硬化を行なった。得られ
た硬化試料について、デジタルマルチメータにより初期
抵抗値を測定し、また印刷回路の膜厚を測定して初期比
抵抗値を算出した。その結果、初期比抵抗値は夫々８．
８×１０~⁵Ω・ｃｍであった。得られた印刷回路の硬化
塗膜に半田付けを施すため、該基板にロジン系フラック
ス（商品名「ＮＳ−３６６」日本スペリア社製）を塗布
後、Ｓｎ６３／Ｐｂ３７の共晶半田を用い、２３０℃の
溶融半田槽中に５秒間浸漬し、印刷回路全面に半田付け
を行った。半田コートの厚さは平均１５μｍであった。
また半田付け後の比抵抗値は、３．４×１０~⁵Ω・ｃｍ
であった。化合物（ｃ）の種類、半田濡れ性、半田コー
ト後の比抵抗値及び化合物（ｃ）と化合物（ｄ）との重
量混合比を表１に示す。

【００２２】

【実施例２〜４、比較例１〜３】ラウロイルサルコシン
に２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノール骨格とスピロ
グリコール骨格を有する化合物を混合した混合物の代わ
りに、表１に示す化合物４．０部を用いた以外は、実施
例１と同様に組成物を調製し、各測定を行なった。その
結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）銅粉末、（ｂ）熱硬化性樹脂、
   （ｃ）下記一般式化１（式中Ｒ₁ＣＯ−は、炭素数１〜
   ２２のアシル基を示し、Ｒ₂は水素原子又は炭素数１〜
   ２２のアルキル基若しくはアルケニル基を示す。またｎ
   は１〜１０の整数を示す）で表わされる化合物及び 【化１】 （ｄ）２−ｔ−ブチル−６−メチルフェノール骨格とス
   ピログリコール骨格とを有する化合物を含有してなる半
   田付け可能な導電性組成物。