JPH06184409A - Electrically conductive curable composition - Google Patents

Electrically conductive curable composition

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JPH06184409A
JPH06184409A JP33920892A JP33920892A JPH06184409A JP H06184409 A JPH06184409 A JP H06184409A JP 33920892 A JP33920892 A JP 33920892A JP 33920892 A JP33920892 A JP 33920892A JP H06184409 A JPH06184409 A JP H06184409A
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curing
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朋己 岡本
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Abstract

PURPOSE:To provide an electrically conductive curable composition free from crack-generation in curing and giving a cured material exhibiting electrical conductivity stable over a long period. CONSTITUTION:This electrically conductive curable composition contains an epoxy resin, a curing agent and 300-2,000 pts.wt. (based on 100 pts.wt. of the sum of the epoxy resin and the curing agent) of dendritic metal powder having an average particle diameter of 10-15mum and containing <=0.05vol.% of powder having particle diameter of >40mum. The epoxy resin is composed of a bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of <=200g/equivalent and at least one kind of monoglycidyl compound selected from 11-13C straight-chain alkyl monoglycidyl ether and 9-11C straight-chain alkyl monoglycidyl ester. The amount of the monoglycidyl compound is 20-60wt.% based on the bisphenol A diglycidyl ether.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、新規な硬化性導電組成
物に関する。詳しくは、回路形成用基板のスルーホール
用貫通孔に充填硬化して導通スルーホールを形成する場
合等のように、厚みのある導電性硬化体を得る場合にお
いても、硬化時にクラックの発生がなく、しかも、得ら
れる硬化体が、長期に亙って安定な導電性を発揮する硬
化性導電組成物である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a novel curable conductive composition. In detail, even when a conductive cured body having a large thickness is obtained, such as a case where a through hole for a through hole of a circuit forming substrate is filled and cured to form a conductive through hole, cracks do not occur during curing. Moreover, the obtained cured product is a curable conductive composition that exhibits stable conductivity over a long period of time.

【0002】[0002]

【従来技術】硬化性導電組成物は、エレクトロニクス分
野において、IC回路用、導電性接着剤、電磁波シール
ド等多くの用途に使用されている。特に、最近では、硬
化性導電組成物をスルーホール形成用貫通孔に充填・硬
化させて、導通スルーホールの形成を行い、スルーホー
ルを埋めると共に、その上に部品の搭載を可能にした技
術も提案されている。
2. Description of the Related Art Curable conductive compositions are used in many fields such as IC circuits, conductive adhesives, and electromagnetic wave shields in the field of electronics. In particular, recently, there is also a technology that fills and cures a through hole for forming a through hole with a curable conductive composition to form a conductive through hole, fills the through hole, and enables mounting of a component on the through hole. Proposed.

【0003】上記の硬化性導電組成物の用途において
は、硬化性導電組成物の硬化時或いは硬化後における冷
熱衝撃による硬化体へのクラックの発生が問題となる。
即ち、硬化性導電組成物は、硬化性樹脂の硬化収縮によ
る金属粉間の接触により、導通性能を発揮するものであ
り、硬化時の収縮を伴うものである。そのため、上記硬
化性導電組成物は、一般に、硬化時に硬化体の内部にク
ラックを発生しやすいという問題が指摘されている。ま
た、硬化後においても、冷熱衝撃によりクラックが発生
するという問題が残存する。
In the use of the above-mentioned curable conductive composition, the generation of cracks in the cured product due to cold heat shock during or after the curing of the curable conductive composition becomes a problem.
That is, the curable conductive composition exhibits conductivity by contact between metal powders due to curing shrinkage of the curable resin, and is accompanied by shrinkage during curing. Therefore, it has been pointed out that the curable conductive composition generally causes cracks inside the cured body during curing. Further, even after curing, the problem that cracks occur due to thermal shock remains.

【0004】このような問題を解決する方法として、硬
化性導電組成物中に変性オルガノシロキサン等の可撓性
付与剤を添加することにより、クラックの発生を抑制し
ようとする試みがなされている。
As a method for solving such a problem, an attempt has been made to suppress the occurrence of cracks by adding a flexibility-imparting agent such as modified organosiloxane to the curable conductive composition.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記可
撓性付与剤を添加した硬化性導電組成物は、IC回路
用、導電性接着剤、電磁波シールド等の用途に使用した
場合における冷熱衝撃に対しては、ある程度の効果を有
するものの、前記スルーホール用貫通孔に充填して導通
スルーホールを形成する場合のように、厚みのある導電
性硬化体を得る場合の硬化時或いは、硬化後の冷熱衝撃
におけるクラックの発生を防止することができない。ま
た、上記の現象を防止するのに十分な量まで可撓性付与
剤の添加量を増加させた場合には、硬化性導電組成物の
収縮性が低下し、得られる硬化体の導電性を犠牲にする
という問題を有する。かかる問題は、金属粉として銅粉
を使用した場合に顕著である。
However, the curable conductive composition to which the above-mentioned flexibility-imparting agent is added is resistant to thermal shock when used for applications such as IC circuits, conductive adhesives and electromagnetic wave shields. Has a certain degree of effect, but at the time of curing when obtaining a conductive cured body having a thickness, such as when filling the through holes for through holes to form conductive through holes, or at the time of cooling after curing. It is not possible to prevent the occurrence of cracks on impact. Further, when the addition amount of the flexibility-imparting agent is increased to an amount sufficient to prevent the above-mentioned phenomenon, the shrinkability of the curable conductive composition decreases, and the conductivity of the obtained cured product is reduced. Has the problem of sacrificing. Such a problem is remarkable when copper powder is used as the metal powder.

【0006】従って、厚みのある導電性硬化体を形成す
る場合でも、硬化時にクラックの発生がなく、しかも、
得られる硬化体が、長期に亙って高度な導電性を発揮す
る硬化性導電組成物の開発が望まれていた。
Therefore, even when a thick conductive cured body is formed, cracks do not occur during curing, and
It has been desired to develop a curable conductive composition in which the obtained cured product exhibits a high degree of conductivity over a long period of time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、硬化性導電
組成物を構成するエポキシ樹脂として、特定の構造を有
するモノグリシジル化合物を特定量含有するエポキシ樹
脂を使用し、且つ金属粉として特定の粒度分布を有する
樹枝状金属粉を使用することにより、これらの構成によ
る効果が相乗的に作用し、硬化時におけるクラックの発
生防止性に優れ、且つ得られる硬化体が、長期に亙って
高度な導電性を発揮する硬化性導電組成物が得られるこ
とを見い出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted extensive studies to solve the above problems. As a result, as the epoxy resin constituting the curable conductive composition, using an epoxy resin containing a specific amount of a monoglycidyl compound having a specific structure, and using a dendritic metal powder having a specific particle size distribution as the metal powder By doing so, the effects of these constitutions act synergistically, excellent in the occurrence of cracks during curing, and the resulting cured product is a curable conductive composition that exhibits high conductivity over a long period of time. It was found that a product was obtained, and the present invention was completed.

【0008】即ち、本発明は、エポキシ樹脂、硬化剤、
及び上記エポキシ樹脂と硬化剤との合計量100重量部
に対して、300〜2000重量部の樹枝状金属粉より
なり、上記樹脂状金属粉が平均粒径10〜15μmで、
40μmを越える粒径の金属粉の割合が0.05容量%
以下で、且つ対数分布関数で定義される標準偏差log
σが0.26以下であり、上記エポキシ樹脂が、エポキ
シ当量200g/当量以下のビスフェノールAジグリシ
ジルエーテルと、炭素数11〜13の直鎖アルキルモノ
グリシジルエーテル及び/又は炭素数9〜11の直鎖ア
ルキルモノグリシジルエステルより選ばれた少なくとも
1種のモノグリシジル化合物とよりなり、ビスフェノー
ルAジグリシジルエーテルに対してモノグリシジル化合
物が20〜60重量%の割合で含有されることを特徴と
する硬化性導電組成物である。
That is, the present invention relates to an epoxy resin, a curing agent,
And, based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent, 300 to 2000 parts by weight of dendritic metal powder, and the resinous metal powder has an average particle size of 10 to 15 μm.
The ratio of metal powder with a particle size exceeding 40 μm is 0.05% by volume
The standard deviation log defined below and by the logarithmic distribution function
σ is 0.26 or less, the epoxy resin is an epoxy equivalent of 200 g / equivalent or less of bisphenol A diglycidyl ether, a straight chain alkyl monoglycidyl ether having 11 to 13 carbon atoms, and / or a straight chain having 9 to 11 carbon atoms. Curable, characterized by comprising at least one monoglycidyl compound selected from chain alkyl monoglycidyl esters, wherein the monoglycidyl compound is contained in a proportion of 20 to 60% by weight with respect to bisphenol A diglycidyl ether. It is a conductive composition.

【0009】尚、本発明において、金属粉の平均粒径及
び対数分布関数で定義される標準偏差logσ、及び4
0μmを越える粒径の金属粉の割合は、レーザー散乱法
により測定したものである。即ち、レーザー散乱法によ
って測定された金属粉の粒度分布の測定データを基に、
平均粒径及び対数分布関数で定義される標準偏差log
σ、及び40μmを越える粒径の金属粉の割合を算出し
た。なお、本発明における金属粉の平均粒径は、体積平
均粒子径を示す。
In the present invention, the average particle size of the metal powder and the standard deviation logσ defined by the logarithmic distribution function, and 4
The ratio of the metal powder having a particle size exceeding 0 μm is measured by a laser scattering method. That is, based on the measurement data of the particle size distribution of the metal powder measured by the laser scattering method,
Standard deviation log defined by mean particle size and logarithmic distribution function
The ratio of σ and the metal powder having a particle size exceeding 40 μm was calculated. In addition, the average particle diameter of the metal powder in the present invention indicates a volume average particle diameter.

【0010】本発明に用いられるエポキシ樹脂は、エポ
キシ当量200g/当量以下のビスフェノールAジグリ
シジルエーテルと、炭素数11〜13の直鎖アルキルモ
ノグリシジルエーテル及び/又は炭素数9〜11の直鎖
アルキルモノグリシジルエステルのモノグリシジル化合
物とよりなる組成を有することが重要である。
The epoxy resin used in the present invention includes bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 200 g / equivalent or less, a linear alkyl monoglycidyl ether having 11 to 13 carbon atoms and / or a linear alkyl group having 9 to 11 carbon atoms. It is important to have a composition consisting of a monoglycidyl compound of a monoglycidyl ester.

【0011】即ち、本発明に使用するエポキシ樹脂を、
架橋成分であるビスフェノールAジグリシジルエーテル
とモノグリシジル化合物とを組み合わせた組成とするこ
と及び後記する特定の金属粉を使用することによる相互
作用により、硬化性導電組成物の硬化時或いは硬化体の
冷熱衝撃によるクラックの発生を防止するという効果を
発揮することができる。
That is, the epoxy resin used in the present invention is
During the curing of the curable conductive composition or the cooling of the cured product, due to the interaction by using a composition in which bisphenol A diglycidyl ether, which is a crosslinking component, and a monoglycidyl compound are combined, and by using a specific metal powder described below. The effect of preventing the occurrence of cracks due to impact can be exhibited.

【0012】本発明において、エポキシ樹脂の架橋成分
としてビスフェノールA型エポキシ樹脂を使用する理由
は、吸水率が低い点、硬化に伴う架橋密度が高い点等が
挙げられる。上記ビスフェノールAジグリシジルエーテ
ルは、そのエポキシ当量が200g/当量を越えると、
硬化性導電組成物の硬化に伴う架橋密度が低下し、良好
な導電性が得られない。
In the present invention, the reason why the bisphenol A type epoxy resin is used as the cross-linking component of the epoxy resin is that it has a low water absorption rate and a high cross-linking density due to curing. When the epoxy equivalent of the bisphenol A diglycidyl ether exceeds 200 g / equivalent,
The crosslink density decreases with the curing of the curable conductive composition, and good conductivity cannot be obtained.

【0013】また、本発明において、上記エポキシ樹脂
の一成分として使用される直鎖アルキルモノグリシジル
エーテルの炭素数が13を超える場合又は直鎖アルキル
モノグリシジルエステルの炭素数が11を超える場合
は、得られるエポキシ樹脂のβ分散温度が高くなるた
め、得られる硬化性導電組成物の硬化体の耐冷熱衝撃性
が低下し、特に、低温における耐クラック性が低下す
る。また、硬化性導電組成物の硬化時の収縮により発生
する応力集中の緩和効果が低下し、これによっても硬化
時においてクラックが発生し易くなる。
In the present invention, when the linear alkyl monoglycidyl ether used as one component of the epoxy resin has more than 13 carbon atoms or the linear alkyl monoglycidyl ester has more than 11 carbon atoms, Since the β-dispersion temperature of the obtained epoxy resin becomes high, the thermal shock resistance of the cured product of the obtained curable conductive composition is lowered, and especially the crack resistance at low temperatures is lowered. Further, the effect of alleviating the stress concentration generated by the shrinkage of the curable conductive composition at the time of curing is reduced, and this also tends to cause cracks at the time of curing.

【0014】上記の炭素数以下のモノクリシジル化合物
は、一般に低粘度の液状であり、これによりビスフェノ
ールAジグリシジルエーテルの粘度を調節することがで
きる。
The above-mentioned monochrysidyl compound having carbon number or less is generally a liquid having a low viscosity, and the viscosity of bisphenol A diglycidyl ether can be adjusted by this.

【0015】一方、直鎖アルキルモノグリシジルエーテ
ルの炭素数が11より小さい場合、および直鎖アルキル
モノグリシジルエステルの炭素数が9より小さい場合
は、沸点が低下し、加熱硬化の際の揮発量が大きくなる
ため、硬化時の硬化体の収縮が異常に生じ、得られる硬
化体にクラックが入りやすくなる。
On the other hand, when the linear alkyl monoglycidyl ether has a carbon number of less than 11, and when the linear alkyl monoglycidyl ester has a carbon number of less than 9, the boiling point is lowered and the volatilization amount during heat curing is reduced. Since the size of the cured product becomes large, the cured product abnormally contracts during curing, and the resulting cured product is likely to be cracked.

【0016】また、上記モノグリシジル化合物のアルキ
ル鎖は、直鎖状であることが重要である。即ち、該アル
キル鎖が分枝した構造のモノグリシジル化合物を使用し
た場合、エポキシ樹脂のβ分散温度が高くなる傾向があ
る。
Further, it is important that the alkyl chain of the monoglycidyl compound is linear. That is, when a monoglycidyl compound having a branched alkyl chain structure is used, the β dispersion temperature of the epoxy resin tends to increase.

【0017】本発明において、エポキシ樹脂は、上記ビ
スフェノールAジグリシジルエーテルに対し、モノグリ
シジル化合物を20〜60重量%、好ましくは、30〜
50重量%の割合で配合してなる。
In the present invention, the epoxy resin contains 20 to 60% by weight, preferably 30 to 60% by weight of a monoglycidyl compound with respect to the bisphenol A diglycidyl ether.
It is compounded at a ratio of 50% by weight.

【0018】モノグリシジル化合物の割合が20重量%
より少ない場合は、エポキシ樹脂のβ分散温度を下げる
効果が不十分となり、耐クラック性が低下する。また、
該モノグリシジル化合物の割合が60重量%を越える場
合には、エポキシ樹脂の硬化に伴う架橋密度が低下する
ため、良好な導電性が得られない。
20% by weight of monoglycidyl compound
If it is less, the effect of lowering the β dispersion temperature of the epoxy resin becomes insufficient, and the crack resistance decreases. Also,
If the proportion of the monoglycidyl compound exceeds 60% by weight, the crosslink density is lowered with the curing of the epoxy resin, and good conductivity cannot be obtained.

【0019】本発明において、硬化剤は、エポキシ樹脂
の硬化剤として公知のものが使用できる。例えば、メタ
フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジア
ミノジフェニルスルホン等のアミン類、無水フタル酸、
無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット
酸、テトラヒドロ無水フタル酸などの酸無水物、イミダ
ゾール類、ジシアンジアミド等の化合物系硬化剤、フェ
ノール樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂等の樹脂系硬化
剤が挙げられる。特に、ノボラック型フェノール樹脂ま
たはノボラック型クレゾール樹脂は、耐湿性、耐熱性に
優れ、また還元性を備えている点、ポットライフが長い
点、プリント配線板等に対して硬化温度が適切である
点、ボイドの原因となるような副生成物の量が極めて少
ない点等から、本発明の硬化剤として最も適している。
上記硬化剤の添加量は、使用する硬化剤の種類に応じ
て、通常使用される量を選択すればよい。一般にエポキ
シ樹脂のエポキシ基1当量に対して0.3〜2.0当
量、好ましくは0.5〜1.3当量とするのが好まし
い。硬化剤がエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対し
て、0.3当量未満、または2.0当量を越える場合、
得られる硬化体の架橋密度が小さくなる傾向があり、良
好な導電性が得られない場合がある。
In the present invention, a known curing agent for epoxy resin can be used as the curing agent. For example, amines such as metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, phthalic anhydride,
Acid anhydrides such as succinic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, and tetrahydrophthalic anhydride, compound-based curing agents such as imidazoles and dicyandiamide, resin-based curing agents such as phenol resins, polyamide resins, and urea resins Can be mentioned. In particular, novolac-type phenol resin or novolac-type cresol resin has excellent moisture resistance, heat resistance, and reducibility, long pot life, and appropriate curing temperature for printed wiring boards. It is most suitable as the curing agent of the present invention because the amount of by-products that cause voids is extremely small.
The addition amount of the above-mentioned curing agent may be selected from the amount usually used according to the kind of the curing agent used. Generally, the amount is 0.3 to 2.0 equivalents, preferably 0.5 to 1.3 equivalents, relative to 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin. When the curing agent is less than 0.3 equivalent or more than 2.0 equivalent to 1 equivalent of epoxy group of the epoxy resin,
The crosslinked density of the obtained cured product tends to be small, and good conductivity may not be obtained in some cases.

【0020】本発明においては、金属粉として、導電性
を有する樹脂状金属粉を使用することが、エポキシ樹脂
との接着性が良好であり、且つ金属粉とバインダー界面
における剥離に伴うクラックの発生を防止するため、及
び後記の特定の粒度分布への調整及び前記エポキシ樹脂
との組み合わせによって、硬化時にクラックの発生がな
く、得られる硬化体が、長期に亙って安定な導電性を発
揮する硬化性導電組成物を得るために必要である。
In the present invention, the use of a resinous metal powder having conductivity as the metal powder has good adhesiveness with the epoxy resin and causes cracks due to peeling at the interface between the metal powder and the binder. In order to prevent the above, and by adjusting to a specific particle size distribution described later and by combining with the epoxy resin, there is no occurrence of cracks during curing, and the resulting cured product exhibits stable conductivity over a long period of time. It is necessary to obtain the curable conductive composition.

【0021】上記樹脂状金属粉の材質は、導電性を有す
る公知の材質が特に制限なく使用される。例えば、銅、
銀、ニッケル、鉄等が挙げられる。
As the material of the resinous metal powder, a known material having conductivity is used without particular limitation. For example, copper,
Examples thereof include silver, nickel, iron and the like.

【0022】本発明において、樹脂状金属粉は、平均粒
径が10〜15μmであることが必要である。即ち、樹
脂状金属粉の平均粒径が10μmより小さい場合は、樹
脂状金属粉相互の接触点が増加するために良好な導電性
が得られるが、金属粉の粒度分布を前述した範囲に制限
したとしても、硬化時のクラックの発生を抑制すること
ができず、本発明の目的を達成することができない。ま
た、平均粒径が15μmを越えると、エポキシ樹脂と金
属粉との界面においてクラックが発生し易くなる。
In the present invention, the resinous metal powder needs to have an average particle size of 10 to 15 μm. That is, when the average particle size of the resinous metal powder is smaller than 10 μm, good conductivity can be obtained because the number of contact points between the resinous metal powders increases, but the particle size distribution of the metal powder is limited to the range described above. Even if it does, the generation of cracks during curing cannot be suppressed, and the object of the present invention cannot be achieved. If the average particle size exceeds 15 μm, cracks are likely to occur at the interface between the epoxy resin and the metal powder.

【0023】また、本発明において樹脂状金属粉は、4
0μmを越える粒径の金属粉の割合が0.05容量%以
下で、且つ対数分布関数で定義される標準偏差logσ
が0.26以下であることが必要である。
In the present invention, the resinous metal powder is 4
The ratio of the metal powder having a particle size exceeding 0 μm is 0.05% by volume or less, and the standard deviation logσ defined by the logarithmic distribution function.
Must be 0.26 or less.

【0024】即ち、本発明者らは、硬化時の硬化性導電
組成物のクラックの発生原因について種々検討した結
果、金属粉中に比較的粒径の大きな金属粉が存在する場
合、該金属粉と樹脂との界面において優先的にクラック
が発生することを見いだした。そして、該金属粉の大粒
径の粒子を、対数分布関数で定義される標準偏差log
σが0.26以下となるように制限し、且つ40μmを
越える粒径の金属粉を減少させることにより、前記のモ
ノグリシジル化合物の作用との相乗効果により、硬化性
導電組成物の硬化時のクラックの発生を効果的に防止し
得ることに成功したのである。
That is, the inventors of the present invention have conducted various studies on the cause of cracks in the curable conductive composition during curing. As a result, when metal powder having a relatively large particle size is present in the metal powder, the metal powder It was found that cracks preferentially occur at the interface between and. And, the standard deviation log defined by the logarithmic distribution function for the large-sized particles of the metal powder.
By limiting the σ to be 0.26 or less and reducing the metal powder having a particle size of more than 40 μm, a synergistic effect with the action of the above monoglycidyl compound is exerted. We succeeded in effectively preventing the occurrence of cracks.

【0025】因に、市販されている樹脂状銅粉は、40
μmを越える粒径の金属粉を含まず、且つ対数分布関数
で定義される標準偏差logσが0.26以下の場合、
平均粒径が10μm未満となり、平均粒径が10〜15
μmの場合、対数分布関数で定義される標準偏差log
σが0.30を越えるか、或いは40μmを越える粒径
の金属粉が含まれる。
The commercially available resinous copper powder is 40
When the metal powder having a particle size exceeding μm is not included and the standard deviation logσ defined by the logarithmic distribution function is 0.26 or less,
The average particle size is less than 10 μm, and the average particle size is 10 to 15
In the case of μm, the standard deviation log defined by the logarithmic distribution function
A metal powder having a particle diameter of σ of more than 0.30 or more than 40 μm is included.

【0026】本発明に使用される前記特定の平均粒子
径、粒度分布を有する樹脂状銅粉の製造方法は、特に制
限されるものではない。例えば、レーキ分級器、スパイ
ラル分級器、液体サイクロン等の湿式分級法、ふるい、
回転体型分級器、遠心分級器、エア・セパレータ等の乾
式分級法による方法が好適である。
The method for producing the resinous copper powder having the above-mentioned specific average particle size and particle size distribution used in the present invention is not particularly limited. For example, a Rake classifier, a spiral classifier, a wet classification method such as a liquid cyclone, a sieve,
A method using a dry classification method such as a rotary type classifier, a centrifugal classifier, and an air separator is preferable.

【0027】本発明において、樹脂状金属粉は、エポキ
シ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対して、30
0〜2000重量部、好ましくは400〜700重量部
の割合で用いられる。
In the present invention, the resinous metal powder is 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
It is used in a proportion of 0 to 2000 parts by weight, preferably 400 to 700 parts by weight.

【0028】上記樹脂状金属粉の割合が、エポキシ樹脂
と硬化剤との合計量100重量部に対して、300重量
部より少ない場合は、良好な導電性が得られない。ま
た、該樹脂状金属粉の割合が、2000重量部を越える
場合は、流動性が低下し、印刷性などの取扱いに問題が
生じるだけでなく、得られる硬化体の金属粉の結合力が
弱まり、導電性が低下するため好ましくない。また、安
定した導電性と、良好な取扱い性を兼ね備えた硬化性導
電組成物を得るためには、前記樹脂状金属粉の添加量
は、エポキシ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対
して、400〜700重量部とすることが特に好まし
い。
If the ratio of the resinous metal powder is less than 300 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent, good conductivity cannot be obtained. When the proportion of the resinous metal powder is more than 2000 parts by weight, the fluidity is lowered, and not only the handling such as printability is problematic but also the binding force of the metal powder of the obtained cured product is weakened. However, the conductivity is lowered, which is not preferable. In addition, in order to obtain a curable conductive composition having both stable conductivity and good handleability, the amount of the resinous metal powder added is 100 parts by weight based on the total amount of the epoxy resin and the curing agent. It is particularly preferable that the amount is 400 to 700 parts by weight.

【0029】本発明の硬化性導電組成物には、必要に応
じて、上記硬化剤に加え、硬化促進剤を添加しても良
い。例えば、酸無水物系、ジシアンジアミド、フェノー
ル樹脂、芳香族アミン等に対し、第3アミン類やイミダ
ゾール類が好適に使用できる。かかる硬化促進剤の添加
量は、エポキシ樹脂及び硬化剤の合計量100重量部に
対し、0.1〜5重量部が適当である。
A curing accelerator may be added to the curable conductive composition of the present invention, if necessary. For example, tertiary amines and imidazoles can be preferably used for acid anhydrides, dicyandiamide, phenolic resins, aromatic amines and the like. An appropriate amount of the curing accelerator added is 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.

【0030】本発明の硬化性導電組成物は、特に溶剤を
必要としないが、その用途に応じて、適宜、溶剤を添加
して粘度の調節を行って使用しても良い。上記溶剤とし
ては、公知のものが特に制限なく使用できる。例えば、
イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、酢酸
エチル、酢酸ブチル等のエステル類、エチルカルビトー
ル、ブチルカルビトール等のカルビトール類等が挙げら
れる。上記溶剤は、単独、或いは2種以上を混合して使
用しても良い。
The curable conductive composition of the present invention does not require a solvent in particular, but it may be used by adjusting the viscosity by adding a solvent depending on the application. As the solvent, known solvents can be used without particular limitation. For example,
Examples thereof include alcohols such as isopropanol and butanol, esters such as ethyl acetate and butyl acetate, and carbitols such as ethyl carbitol and butyl carbitol. You may use the said solvent individually or in mixture of 2 or more types.

【0031】本発明の硬化性導電組成物には、その特性
を著しく低下させない範囲で、公知の添加剤を配合して
も良い。かかる添加剤としては、例えば、消泡剤、分散
剤、チキソトロピー化剤、レベリング剤、防錆剤、還元
剤等が挙げられる。
Known additives may be added to the curable conductive composition of the present invention within a range that does not significantly deteriorate the properties thereof. Examples of such additives include a defoaming agent, a dispersant, a thixotropic agent, a leveling agent, a rust preventive, and a reducing agent.

【0032】本発明の硬化性導電組成物の製造方法は、
特に制限されないが、上記のエポキシ樹脂、硬化剤、金
属粉及び必要に応じて配合される各種の添加剤を混合し
て、公知の分散装置、例えばディスパー、ボールミル、
3本ロールミル、フーバーマーラー等を用いて混練する
ことにより製造できる。
The method for producing the curable conductive composition of the present invention comprises:
Although not particularly limited, the above-mentioned epoxy resin, curing agent, metal powder and various additives to be mixed as necessary are mixed, and a known dispersing device such as a disper or a ball mill,
It can be produced by kneading with a three-roll mill, Hoover Mahler or the like.

【0033】本発明の硬化性導電組成物は、スプレー、
刷毛塗り、ディッピング、オフセット印刷、スクリーン
印刷等の、公知の方法で塗装、印刷或いは充填すること
ができる。
The curable conductive composition of the present invention is a spray,
Coating, printing or filling can be performed by a known method such as brush coating, dipping, offset printing, screen printing and the like.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の硬化性導電組成物は、硬化性導
電組成物を構成するエポキシ樹脂として、特定の構造を
有するモノグリシジル化合物を特定量含有するエポキシ
樹脂を使用し、且つ金属粉として特定の粒度分布を有す
る樹脂状金属粉を使用することによる相乗効果により、
硬化時におけるクラックの発生防止及び得られる硬化体
の冷熱衝撃によるクラックの発生防止に優れた効果を発
揮する。また、長期に亙って高度な導電性を発揮すると
いう特徴をも有する。
The curable conductive composition of the present invention uses an epoxy resin containing a specific amount of a monoglycidyl compound having a specific structure as an epoxy resin constituting the curable conductive composition, and uses it as a metal powder. Due to the synergistic effect of using resinous metal powder having a specific particle size distribution,
It exhibits an excellent effect in preventing the occurrence of cracks during curing and in preventing the occurrence of cracks due to the thermal shock of the resulting cured product. It also has the characteristic of exhibiting a high degree of conductivity over a long period of time.

【0035】従って、本発明の硬化性導電組成物は、上
記特性を利用して、例えばスルーホール目詰め等のよう
な厚い硬化体を形成する用途において好適に使用され、
高い信頼性を得ることができる。
Therefore, the curable conductive composition of the present invention is suitably used in the application of forming a thick cured body such as through hole filling, by utilizing the above characteristics,
High reliability can be obtained.

【0036】[0036]

【実施例】以下に、実施例及び比較例により、本発明を
具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例に限定
されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0037】実施例1〜14、比較例1〜16 表1に示した各種の金属粉を準備した。尚、該金属粉に
は、分散剤として金属粉の表面積当たり0.25×10
-5mmol/cm2のリノール酸、及びリノール酸に対
し、3wt(重量)%のB.H.Tを添加して予備混合
を行った。
Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 16 Various metal powders shown in Table 1 were prepared. The metal powder contained 0.25 × 10 5 per surface area of the metal powder as a dispersant.
-5 mmol / cm 2 of linoleic acid, and 3 wt% of B. H. T was added to perform premixing.

【0038】一方、エポキシ当量173g/当量のビス
フェノールAジグリシジルエーテルに対して、表2に示
す種類のモノグリシジル化合物を表2に示す割合(重量
%)となるように配合してエポキシ樹脂を構成し、ま
た、該エポキシ樹脂と硬化剤との合計量100重量部に
対して表2に示す割合(重量部)で上記金属粉を配合
し、更に、表2に示す硬化剤をエポキシ樹脂100重量
部に対して表2に示す割合(重量部)で配合し、更にま
た、エポキシ樹脂100重量部に対して1重量部の2エ
チル4メチルイミダゾールを硬化促進剤として配合し、
これらを3本ロールミルで30分間混合して硬化性導電
組成物を得た。
On the other hand, an epoxy resin is constituted by mixing monoglycidyl compounds of the types shown in Table 2 in a proportion (% by weight) shown in Table 2 with respect to bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 173 g / equivalent. Further, the above metal powder was blended at a ratio (parts by weight) shown in Table 2 to 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent, and 100 parts by weight of the curing agent shown in Table 2 was added to the epoxy resin. Parts by weight (parts by weight) shown in Table 2, and 1 part by weight of 2 ethyl 4-methylimidazole as a curing accelerator with respect to 100 parts by weight of the epoxy resin.
These were mixed with a three-roll mill for 30 minutes to obtain a curable conductive composition.

【0039】尚、表1に示した各種金属粉のうち、A、
B、G、Hは市販の樹枝状銅粉を用い、その他のものは
全てふるい(篩)を用いて分級を行い、大粒径の金属粉
を除去したものである。
Among the various metal powders shown in Table 1, A,
Commercially available dendritic copper powders were used for B, G, and H, and all other powders were classified using a sieve to remove large-diameter metal powders.

【0040】また、実施例7、比較例8、10、12、
14においては、硬化性導電組成物の粘度を300〜3
000ポイズに調節するため、混練中に溶剤としてブチ
ルセロソルブを適量添加した。
In addition, Example 7, Comparative Examples 8, 10, 12,
14, the curable conductive composition has a viscosity of 300 to 3
To adjust to 000 poise, an appropriate amount of butyl cellosolve was added as a solvent during kneading.

【0041】得られた硬化性導電組成物を、ガラスエポ
キシ基板上にスクリーン印刷法により印刷して、図1、
図2、および図3に示した回路パターンを作成した。な
お、図2、図3のスルーホールパターンにおける基板
は、厚み1.6mm、スルーホール径0.8mmφのも
のを用いた。スルーホールパターンの硬化は、熱風乾燥
炉で80℃、2時間の条件で乾燥した後、180℃に温
調した遠赤外炉で、6分間の条件で硬化した。一方、図
1のパターンの硬化は、180℃に温調した遠赤外炉
で、6分間の条件で行った。
The curable conductive composition thus obtained was printed on a glass epoxy substrate by a screen printing method, as shown in FIG.
The circuit patterns shown in FIGS. 2 and 3 were created. The substrate in the through hole patterns of FIGS. 2 and 3 had a thickness of 1.6 mm and a through hole diameter of 0.8 mmφ. The through-hole pattern was cured by drying in a hot air drying oven at 80 ° C. for 2 hours and then in a far infrared oven controlled at 180 ° C. for 6 minutes. On the other hand, the pattern of FIG. 1 was cured by a far-infrared furnace whose temperature was controlled at 180 ° C. for 6 minutes.

【0042】硬化後、各回路パターンの抵抗値をデジタ
ルマルチメータで測定し、体積抵抗率、及びスルーホー
ル抵抗値の平均値を算出した。スルーホール抵抗値が2
00mΩ/穴を超えるものについて、硬化後の不良率と
してカウントした。また、スルーホール抵抗値は、不良
スルーホールを除いた平均値で表した。
After curing, the resistance value of each circuit pattern was measured by a digital multimeter, and the average value of the volume resistivity and the through hole resistance value was calculated. Through hole resistance is 2
Those exceeding 00 mΩ / hole were counted as the defective rate after curing. Further, the through hole resistance value is represented by an average value excluding defective through holes.

【0043】尚、スルーホールパターンについては、各
実施例および比較例あたりスルーホール10,000穴
について冷熱サイクル試験を−65℃、30分〜125
℃、30分の条件で500サイクル行った。冷熱サイク
ル試験後、スルーホール抵抗が30%以上増加したもの
をカウントし、冷熱試験後の不良率として表した。
Regarding the through-hole pattern, a cooling / heating cycle test was carried out at 10,000 holes for each example and comparative example at -65 ° C. for 30 minutes to 125.
500 cycles were performed under conditions of 30 ° C. and 30 ° C. After the cooling / heating cycle test, the ones in which the through-hole resistance increased by 30% or more were counted and expressed as the defective rate after the cooling / heating test.

【0044】これらの結果を、表3にまとめて示した。The results are summarized in Table 3.

【0045】また、本発明によって得られたスルーホー
ル内の硬化性導電組成物の硬化体について、クラック及
びボイドの発生の有無を観察した結果、クラック及びボ
イドは、全く発生していなかった。
The cured product of the curable conductive composition in the through hole obtained by the present invention was observed for the presence of cracks and voids. As a result, no cracks or voids were found.

【0046】比較例17 エポキシ当量280g/当量のビスフェノールAジグリ
シジルエーテルを用いた他は、全て実施例1と同様にし
てペーストを混練し、得られた硬化性導電組成物につい
て同様の評価を行った。結果を表3に併せて示した。
Comparative Example 17 The paste was kneaded in the same manner as in Example 1 except that bisphenol A diglycidyl ether having an epoxy equivalent of 280 g / equivalent was used, and the obtained curable conductive composition was evaluated in the same manner. It was The results are also shown in Table 3.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】[0048]

【表2】 [Table 2]

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】[0050]

【表4】 [Table 4]

【0051】[0051]

【表5】 [Table 5]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 体積抵抗率を測定するためのパターンであ
る。
FIG. 1 is a pattern for measuring volume resistivity.

【図2】 スルーホール抵抗を測定するためのスルーホ
ール基板の平面図である。
FIG. 2 is a plan view of a through hole substrate for measuring a through hole resistance.

【図3】 図2の断面図である。3 is a cross-sectional view of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スルーホール 2 銅箔 3 基板 1 Through hole 2 Copper foil 3 Board

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01B 1/22 A 7244−5G H05K 1/09 D 6921−4E 3/40 K 7511−4E Front page continuation (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI Technical display location H01B 1/22 A 7244-5G H05K 1/09 D 6921-4E 3/40 K 7511-4E

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エポキシ樹脂、硬化剤、及び上記エポキシ
樹脂と硬化剤との合計量100重量部に対して、300
〜2000重量部の樹枝状金属粉よりなり、上記樹脂状
金属粉が、平均粒径10〜15μmで、40μmを越え
る粒径の金属粉の割合が0.05容量%以下で、且つ対
数分布関数で定義される標準偏差logσが0.26以
下であり、上記エポキシ樹脂が、エポキシ当量200g
/当量以下のビスフェノールAジグリシジルエーテル
と、炭素数11〜13の直鎖アルキルモノグリシジルエ
ーテル及び炭素数9〜11の直鎖アルキルモノグリシジ
ルエステルより選ばれた少なくとも1種のモノグリシジ
ル化合物とよりなり、ビスフェノールAジグリシジルエ
ーテルに対してモノグリシジル化合物が20〜60重量
%の割合で含有されることを特徴とする硬化性導電組成
物。
1. An epoxy resin, a curing agent, and 300 parts by weight per 100 parts by weight of the total amount of the epoxy resin and the curing agent.
˜2000 parts by weight of dendritic metal powder, wherein the resinous metal powder has an average particle size of 10 to 15 μm, the ratio of the metal powder having a particle size of more than 40 μm is 0.05% by volume or less, and a logarithmic distribution function. Has a standard deviation log σ of 0.26 or less, and the epoxy resin has an epoxy equivalent of 200 g.
/ Equivalent or less of bisphenol A diglycidyl ether, and at least one monoglycidyl compound selected from linear alkyl monoglycidyl ether having 11 to 13 carbon atoms and linear alkyl monoglycidyl ester having 9 to 11 carbon atoms A curable conductive composition comprising a monoglycidyl compound in a proportion of 20 to 60% by weight based on bisphenol A diglycidyl ether.
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