JPH0662900B2

JPH0662900B2 - 導電塗料

Info

Publication number: JPH0662900B2
Application number: JP62328095A
Authority: JP
Inventors: 二三雄仲谷; 真一脇田; 久敏村上; 恒彦寺田
Original assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Current assignee: Tatsuta Electric Wire and Cable Co Ltd
Priority date: 1987-12-23
Filing date: 1987-12-23
Publication date: 1994-08-17
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: JPH01167385A

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、メラミン樹脂及びポリエステル
系樹脂を含有する樹脂混和物中に分散させた導電塗料に
関し、より詳しくは、銅張積層絶縁基板上に形成された
印刷回路における銅箔回路間に、スクリーン印刷法など
により、ジャンパー回路を形成させるのに用いる導電塗
料に関する。

［従来技術及びその問題点］従来より、IC、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。

このような銅張積層絶縁基板に形成された印刷回路を有
効に活用するために、印刷回路上にバイパスのジャンパ
ー回路が設けられる。

このジャンパー回路は、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されていた。し
かしながら、銀ペーストは高価であり、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、銅箔面との密着性が悪く、ジャンパー回路を形成す
る導電塗料として採用できなかった。

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、導電性もすぐれた導電性銅塗料を
提供した（特開昭62-253675号）。

しかしながら、この導電塗料で形成した硬化膜は半田耐
熱性（溶融半田槽に浸漬したときの耐熱性）に難点を有
することが見出された。すなわち、導電塗料で印刷回路
を形成した上にソルダーレジストの硬化膜を形成した
後、これを溶融半田槽に浸漬すると、ソルダーレジスト
の熱膨張により導電塗料の硬化膜に変形（ふくれ等の現
象）が生じ、膜内に多数の空隙が形成されて導電性が著
しく低下することが判明した。

本発明の課題は、塗膜の導電性及び銅箔面との密着性が
すぐれていると共に、塗膜の半田耐熱性がすぐれている
導電塗料を提供する処にある。

［問題点を解決するための手段］本発明の導電塗料は、金属銅粉100重量部、メラミン樹
脂35〜50重量％とポリエステル系樹脂20〜35重量％とレ
ゾール型フェノール樹脂15〜30重量％とからなる樹脂混
和物10〜25重量部、脂肪酸又は脂肪酸の金属塩0.1〜２
重量部、及びキレート形成剤0.5〜４重量部を配合して
なるものである。

本発明で使用する金属銅粉とは、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100μｍ以下が好ましく、特に１〜30μｍが好まし
い。粒径が１μｍ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。

金属銅粉の配合量は、常に100重量部として使用する。

樹脂混和物中のメラミン樹脂とは、アルキル化メラミン
樹脂であって、メチル化メラミン又はブチル化メラミン
樹脂などから選ばれる少なくとも一種を使用する。メラ
ミン樹脂は、本発明に係る道電塗料中の金属銅粉および
他の成分をよくバインドするものである。

樹脂混和物中のメラミン樹脂の配合量は、他のバインダ
ーとして使用するポリエステル系樹脂及びレゾール型フ
ェノール樹脂との配合において、35〜50重量％である。

メラミン樹脂の配合量が35重量％未満では、金属銅粉を
充分にバインドすることができず、メラミン樹脂の三次
元網目構造が不安定となって、半田耐熱性を著しく低下
させるので好ましくない。逆に、50重量％を越えるとき
は、銅箔との密着性を著しく低下させるので好ましくな
い。

樹脂混和物中のポリエステル系樹脂とは、多価アルコー
ルと多塩基酸との重縮合により生成する樹脂であり、ア
ルキド樹脂、マレイン酸樹脂、不飽和ポリエステル樹脂
等が挙げられる。

樹脂混和物中のポリエステル系樹脂の配合量は、20〜35
重量％である。ポリエステル系樹脂の配合量が20重量％
未満であるときは、銅箔との密着性及び半田耐熱性が好
ましくなく、逆に35重量％を超えるときは、半田耐熱性
が好ましくない。

樹脂混和物中のレゾール型フェノール樹脂は、硬い耐熱
性塗膜を形成する上で有効であり、その樹脂混和物にお
ける配合量は、15〜30重量％である。

レゾール型フェノール樹脂の配合量が15重量％未満であ
るときは、半田耐熱性が著しく低下するので好ましくな
い。逆に、30重量％を超えるときは、銅箔との密着性及
び半田耐熱性が好ましくない。

次に、本発明で使用する樹脂混和物（メラミン樹脂35〜
50重量％とポリエステル系樹脂20〜35重量％とレゾール
型フェノール樹脂15〜30重量％とからなる樹脂混和物）
の配合量は、金属銅粉100重量部に対して、10〜25重量
部であり、好ましくは13〜22重量部である。

樹脂混和物の配合量が10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。逆に、25重
量部を超えるときは、塗膜の導電性が低下する。

本発明に使用する脂肪酸又は脂肪酸の金属塩とは、飽和
脂肪酸にあっては、炭素数16〜20のパルミチン酸、ステ
アリン酸、アラキン酸など、又は不飽和脂肪酸にあって
は炭素数16〜18のゾーマリン酸、オレイン酸、リノレン
酸などで、それらの金属塩にあってはナトリウム、カリ
ウム、銅、亜鉛、アルミニウムなどの金属との塩であ
る。

これらの脂肪酸または脂肪酸の金属塩は、金属銅粉の樹
脂混和物中への微細分散を促進する。

脂肪酸又は脂肪酸の金属塩の配合量は、金属銅粉100重
量部に対して、0.1〜２重量部であり、好ましくは0.3〜
1.5重量部である。

脂肪酸又は脂肪酸の金属塩の配合量が0.1重量部未満の
ときは、塗膜の導電性が低下し、逆に２重量部を超える
ときは、銅箔との密着性及び半田耐熱性が好ましくな
い。

本発明に使用するキレート形成剤とは、モノエタノール
アミン、ジエタノールアミン、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。キレート形成剤は、金属銅粉の酸化を防
止し、導電性の維持に寄与する。

キレート形成剤の配合量は、金属銅粉100重量部に対し
て、0.5〜４重量部であり、好ましくは１〜3.5重量部で
ある。

キレート形成剤の配合量が0.5重量部未満であるとき
は、塗膜の導電性が低下する。逆に、４重量部を超える
ときは、半田耐熱性が好ましくない。

本発明に係る導電塗料には、粘度調整をするために、通
常の有機溶剤を適宜使用することができる。例えば、セ
ルソルブアセテート、ブチルセルソルブアセテートなど
の公知の溶剤である。

［実施例］以下、実施例および比較例にもと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。

実施例１〜３、比較例１〜７粒径５〜10μｍの樹枝状金属銅粉、分散剤のオレイン酸
カリウム、キレート形成剤のトリエタノールアミン、樹
脂混和物を形成するブチル化メラミン樹脂、ポリエステ
ル系樹脂及びレゾール型フェノール樹脂を、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セル
ソルブアセテートを加えて、20分間三軸ロールで混練り
して導電塗料を調製した。

この導電塗料を用いて、スクリーン印刷法により、ガラ
ス・エポキシ樹脂基板上に、巾2mm、厚さ30±５μｍ、
長さ100mmの導電回路を５本形成し、150℃で30分間加熱
して塗膜を硬化させた。この塗膜の体積固有抵抗率を測
定して、塗膜の導電性を評価した。

一方、銅張積層絶縁基板の銅箔表面を清浄処理した後、
導電塗料を用いて、スクリーン印刷法により、銅箔表面
に50mm×50mm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、JISK5400（1979）の碁盤目試験方法に
準じて、塗膜上に互に直交する縦横11本ずつの平行線を
1mm間隔で引いて、1cm^２中に100個のます目ができるよ
うに碁盤目状の切り傷を付け、その上からセロハンテー
プを用いて塗膜を引きはがしたときに、銅箔面に残る塗
膜の碁盤目個数を求めて、銅箔面と塗膜の密着性を評価
した。第１表においては、銅箔面に残った塗膜の碁盤目
個数が100の場合を○印で示し、99以下の場合を×印で
示した。

塗膜の半田耐熱性は、下記の方法により第１図に示す試
験片を形成し、この試験片を260℃の溶融半田槽に60秒
間浸漬して引き上げた後、表面の状態を観察して評価し
た。第１表においては、表面に熱変形による凹凸がある
場合を×印で示し、ない場合を○印で示した。

試験片の作成法（第１図参照）（１）ガラス・エポキシ基板１上の銅箔２と一部重なる
ように、ガラス・エポキシ基板１の上に、ソルダーレジ
ストインクを用いて、スクリーン印刷法により、ソルダ
ーレジスト硬化膜３を形成する。（硬化条件:150℃、30
分）（２）銅箔２とソルダーレジスト硬化膜３の上に、導電
塗料を用いて、スクリーン印刷法により、銅ペースト硬
化膜４を形成する。（硬化条件:150℃、30分）（３）銅ペースト硬化膜４の上に、ソルダーレジストイ
ンクを用いて、スクリーン印刷法により、ソルダーレジ
スト硬化膜５を形成する。

（硬化条件:150℃、30分）表から明らかなように、実施例１〜３においては、本発
明に使用する特定の配合材料が適切に組合されているの
で、塗膜の導電性、銅箔面と塗膜の密着性、及び塗膜の
半田耐熱性がすぐれている。

一方、比較例１においては、オレイン酸カリウムの配合
量が少ないため、塗膜の導電性が低下する。比較例２に
おいては、ポリエステル系樹脂が少ないため、銅箔面と
塗膜の密着性及び塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例３に
おいては、レゾール型フェノール樹脂が配合されていな
いため、塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例４において
は、メラミン樹脂が少なくポリエステル系樹脂が多いた
め、塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例５においては、メ
ラミン樹脂が少なくレゾール型フェノール樹脂が多いた
め、銅箔面と塗膜の密着性及び塗膜の半田耐熱性が劣
る。比較例６においては、ポリエステル系樹脂が配合さ
れていないため、銅箔面と塗膜の密着性及び塗膜の半田
耐熱性が劣る。比較例７においては、メラミン樹脂が配
合されていないため、塗膜の半田耐熱性が劣る。比較例
２〜７においては、溶融半田槽に浸漬した後の試験片に
おけるソルダーレジスト硬化膜５の表面に、銅ペースト
硬化膜４の熱変形に起因する凹凸が観察された。

なお、本発明の導電塗料は、ジャンパー回路の形成以外
に、電磁しゃへい層、静電しゃへい層などの形成にも使
用される。

［発明の効果］本発明に係る導電塗料は、銀ペーストより安価であり、
塗膜の導電性および銅箔面との塗膜の密着性がすぐれて
いると共に、塗膜の半田耐熱性がすぐれている。従っ
て、銅箔印刷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、本発明の導電塗料を
用いたスクリーン印刷法などにより、ジャンパー回路を
形成させることができると共に、これを溶融半田槽に浸
漬して、IC、MSI、LSIなどを実装することが容易であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、塗膜の半田耐熱性を評価するための試験片の
縦断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者寺田恒彦大阪府東大阪市岩田町２丁目３番１号タツタ電線株式会社内 (56)参考文献特開昭62−230870（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）金属銅粉100重量部、（Ｂ）メラミン樹脂35〜50重量％とポリエステル系樹脂
20〜35重量％とレゾール型フェノール樹脂15〜30重量％
とからなる樹脂混和物10〜25重量部、（ｃ）脂肪酸又は脂肪酸の金属塩0.1〜２重量部、及び（Ｄ）キレート形成剤0.5〜４重量部を配合してなる導電塗料。