JPH07247470A

JPH07247470A - 導電性ペースト組成物

Info

Publication number: JPH07247470A
Application number: JP4235594A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Arai; 康司新井
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-03-14
Filing date: 1994-03-14
Publication date: 1995-09-26

Abstract

(57)【要約】【目的】比較的低い加圧で容易に所望の厚さもしくは
高さの導電体領域を、調整・形成し得る導電性ペースト
組成物の提供を目的とする。【構成】導電性粉末、バインダー樹脂成分、および粒
径 5〜 100μm の中空ガラスピーズを必須成分として調
製されて成ることを特徴とする。本発明に係る導電性ペ
ースト組成物は、導電性粉末 100重量部当たり、バイン
ダー樹脂成分10〜20重量部、および粒径 5〜 100μm 程
度の中空ガラスピーズ10〜20重量部程度に選択し、さら
に要すれば溶剤10〜30重量部程度加え、混練などして調
製し得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は導電性ペースト組成物に
係り、特に見掛上の厚さや高さを要求される導電体の形
成に適する導電性ペースト組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、導電性ペースト組成物
は、たとえばプリント配線など電気回路の形成、あるい
は電気的な接続部の構成に使用されている。そして、前
記プリント配線など電気回路の形成においては、絶縁体
層を介して一体的に配設される配線パターン層間の電気
的な接続（スルホール接続）を、通常メッキ処理で行っ
ているのに対して、導電性ペースト組成物の埋め込みに
よって行うことが試みられている。すなわち、前記配線
パターン層間の電気的な接続箇所に、絶縁体層を貫通
（貫挿）する孔を穿設し、この孔内壁面に導電性のメッ
キ層を成長させ、所要のスルホール接続を形成する代わ
りに、孔内に導電性ペースト組成物を充填・埋め込み、
所要のスルホール接続を形成することが知られている。

【０００３】これらのスルホール接続形成手段は、配線
パターンの高密度化などに伴い、精度の高い孔の穿設が
困難であるなどの問題もあって、絶縁体層を貫通（貫
挿）する孔の穿設加工が、大幅に煩雑化する傾向があ
る。加えて、前記スルホール接続を形成する貫通（貫
挿）孔が小径化した場合、前記メッキ層の均一な成長困
難さや、導電性ペースト組成物の緻密な充填・埋め込み
が困難となって、形成するスルホール接続の信頼性に問
題がある。

【０００４】また、配線パターン層間の絶縁体層とし
て、たとえば熱可塑性樹脂層を用いる一方、前記配線パ
ターンの所定位置に予め導電性バンプを設置しておき、
これらを積層一体化する過程で、前記絶縁体層を導電性
バンプが貫通（貫挿）することを利用してスルホール接
続を形成することも最近試みられている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、たとえ
ばプリント配線板の製造において、メッキによる導電性
金属層の成長によりスルホール接続を形成する場合に較
べて、導電性ペースト組成物を利用した場合は、メッキ
液の管理や後処理など煩雑な作業も回避し得るので、実
用的に多くの関心が払われつつある。特に、導電性ペー
スト組成物で予め導電性バンプを設置しておき、絶縁体
層と積層一体化する加圧過程で、その絶縁体層を貫通
（貫挿）させ、この貫挿した導電性バンプ先端部を、対
応する配線パターン部に電気的に接続させる手段は、高
密度の配線板形成が可能なこと、生産性や歩留まり性が
良好なこと、などの点から注目されている。

【０００６】しかしながら、従来一般的に使用されてい
る導電性ペースト組成物、たとえば銀粉末，フェノール
・メラミン系樹脂（バインダー成分），および溶剤を組
成分として調製された導電性ペーストを素材とした場
合、次のような不都合な問題が認められる。たとえば高
さ 300μm 程度，底面径 300μm 程度の円錐状もしくは
角錐状の導電性バンプ群を、前記導電性ペーストの印
刷，乾燥などで一様に形成し、かつ一様なスルホール接
続を再現性よく形成するのが困難な状況にある。つま
り、絶縁体層を介して積層一体化する加圧過程で、絶縁
体層を貫通（貫挿）した導電性バンプの先端部は潰れ・
変形し、その先端部に対応する配線パターン部に対接し
て、所要の電気的な接続を形成する。

【０００７】そして、前記導電性バンプは、層間絶縁体
層の厚さを考慮して高さなど形態が設定されるが、導電
性バンプの分布状態などによって、積層一体化する加圧
過程での潰れ・変形に差異が生じ易い。このことは、ス
ルホール接続の信頼性に影響し、ひいては製造されるプ
リント配線板の歩留まりを左右することになる。したが
って、前記積層一体化の加圧を大きめに設定する必要が
あり、設備面，および生産性などの点で問題を提起す
る。

【０００８】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、比較的低い加圧で容易に所望の厚さもしくは高さの
導電体領域を、調整・形成し得る導電性ペースト組成物
の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る導電性ペー
スト組成物は、導電性粉末、バインダー樹脂成分、およ
び粒径 5〜 100μm の中空ガラスピーズを必須成分とし
て調製されて成ることを特徴とする。

【００１０】本発明に係る導電性ペースト組成物は、導
電性粉末 100重量部当たり、バインダー樹脂成分10〜20
重量部、および粒径 5〜 100μm 程度の中空ガラスピー
ズ10〜20重量部程度に選択し、さらに要すれば溶剤10〜
30重量部程度加え、混練などして調製し得る。ここで、
導電性粉末としては、たとえば銀粉末，金粉末，銅粉
末，半田粉末，これらの合金粉末や混合金属粉末、もし
くは導電性カーボン粉末などが挙げられる。また、バイ
ンダー樹脂成分としては、たとえばフェノール・メラミ
ン系樹脂，エポキシ系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポ
リスルホン樹脂，ポリエステル樹脂，フェノキシ樹脂，
フェノール樹脂，ポリイミド樹脂などが挙げられる。さ
らに、中空ガラスピーズとしては、たとえば HSCシリー
ズの商品名で東芝バロティーニ（株）から市販されてい
るものが挙げられる。

【００１１】そして、導電性ペースト組成物は、前記し
たように組成分など、特に限定されないが、銀粉末、フ
ェノール・メラミン系樹脂、および粒径30〜 100μm の
中空ガラスピーズを必須の成分としたものが好ましい。

【００１２】

【作用】本発明に係る導電性ペースト組成物は、必須の
成分として含有している中空ガラスピーズが、比較的小
さな圧力の印加で容易に破損・破砕される。つまり、容
積（容量）が増大化されており、見掛上比較的厚い形状
もしくは高い柱状に形成しても、比較的小さな圧力の印
加で容易に破損・破砕され、容積（容量）を調整し易い
構成を採っている。したがって、厚さや高さを所要の範
囲内に制御した配線パターンや導電性バンプ型接続部な
どを形成する場合、たとえば積層体を加圧一体化すると
きの圧力の制御などによって、厚さや高さが所望の範囲
内に設定された配線パターンなど精度よく、かつ容易に
形成し得ることになる。特に、積層体の加圧一体化工程
で、導電性バンプを利用してスルホール接続を形成する
場合、比較的小さな圧力でも導電性バンプを所要の高さ
に潰すことができるので、信頼性の高いスルホール接続
が形成される。

【００１３】

【実施例】以下図１ (a)， (b)， (c)をそれぞれ参照し
て本発明の実施例を説明する。

【００１４】図１ (a)〜 (c)は、本発明に係る導電性ペ
ースト組成物の応用態様例を模式的に示したものであ
る。先ず、通常、印刷配線板の製造に使用されている厚
さ35μm の電解銅箔１、および板厚の 200μm のステン
レス板の所定箇所に 0.4mm径の穴を明けたメタルマスク
をそれぞれ用意した。一方、銀粉末 100重量部当たり、
フェノール・メラミン系樹脂15重量部、粒径30μm 程度
の中空ガラスビーズ15重量部、および溶剤20重量部を組
成分として成る導電性ペースト組成物を用意した。次
いで、前記電解銅箔１面に、前記メタルマスクを位置決
め配置して導電性ペースト組成物を印刷し、この印刷さ
れた導電性ペースト組成物が乾燥した後、同一マスクを
用い同一位置に再度印刷する方法で回印刷を繰り返
し、高さ 200μm 弱の円錐状の導電性パンブ２を形成
（形設）した。図１ (a)は、こうして形設された導電性
バンプ２の形状を側面的に示したものである。

【００１５】また、予め厚さ 100μm のポリエーテルイ
ミド樹脂フィルム（合成樹脂シート）３および電解銅箔
１′を用意しておき、このポリエーテルイミド樹脂フィ
ルム３および電解銅箔１′を、図１ (b)に断面的に示す
ごとく、前記電解銅箔１面上に形設した導電性のバンプ
２に対向させ、順次位置決め配置して積層体化した。そ
の後、前記電解銅箔１′面に、ポリイミド樹脂フィルム
を当て板４として積層・配置し、樹脂圧として 2 MPaで
加圧して一体化した。この加圧・一体化成形を行った
後、そのまま取りだし、当て板４を剥離したところ、図
１ (c)に断面的に示すごとく、前記導電性のバンプ２が
そのまま形で、ポリエーテルイミド樹脂フィルム３中に
圧入し、電解銅箔１′面に対接して面で先端が潰された
形になって、合成樹脂シート３を厚さ方向に貫通する導
体配線部２′を備えた両面銅張り積層板が得られた。な
お、図において2aは中空ガラスビーズ、2a′は破砕した
中空ガラスビーズをそれぞれ示す。

【００１６】前記形成した貫通型の導体配線部２′を厚
さ方向に切断して、導体配線部２′を詳細に観察・評価
したところ、導電性のバンプ２中の中空ガラスビーズが
破砕して、電解銅箔１′面に合成樹脂シート３面と同一
平面を成した形で、電解銅箔１′面に対接した緻密な導
電性領域を構成していた。また、前記形成した貫通型の
導体配線部２′について、テスターで各導体配線部２′
を表裏面から導通テストしたところ、全数が0.01Ω以下
の抵抗であった。

【００１７】他の実施例として、前記電解銅箔１の代わ
りに、ポリイミド樹脂フイルムを用い、このポリイミド
樹脂フイルム面に、高さ 200μm 弱の円錐状の導電性パ
ンブ２を形成（形設）した他は、同様の条件で片面銅張
り積層板を得た。このように構成した片面銅張り積層板
の場合も、前記例示の場合と同じく、信頼性の高い導体
配線部２′が形成されていた。

【００１８】また、上記において、導電性ペースト組成
物の組成を、銀粉末 100重量部当たり、フェノール・メ
ラミン系樹脂10〜20重量部、粒径30μm 程度の中空ガラ
スビーズ10〜20重量部、および溶剤10〜30重量部し変え
た場合も、同様な傾向ないし結果が認められた。

【００１９】なお、本発明は上記例示に限定されるもの
でなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲でいろいろの変形
を採ることも可能であり、また、用途もプリント配線板
の配線パターン層間のスルホールせつぞくだけでなく、
たとえば厚さの一様性など重視される配線パターンその
もの、もしくは電気的な接続部の形成などにも利用し得
る。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る導電
性ペースト組成物は、必須の成分として含有している中
空ガラスピーズが、比較的小さな圧力の印加で容易に破
損・破砕されて容積が低減するので、任意の厚さの導電
性膜、あるいは任意の高さの導電性柱（領域）を容易に
形成し得ることになる。つまり、精度を要求される膜厚
の導電体層を形成するときには、導電性ペースト組成物
の塗布膜形成に比較的余裕を持ち得るし、また、精度を
要求される高さの導電性領域を形成するときにも、導電
性バンプの形成に比較的余裕を持つことができる。した
がって、所要の範囲内に制御した高信頼性の配線パター
ンや、導電性バンプ型接続部などを形成することが可能
となり、この種導電性ペースト組成物の応用拡大に大き
く寄与するものといえる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る導電性ペースト組成物の応用例を
模式的に示すもので、 (a)は銅箔面に層間接続用の導電
性バンプを形成した状態の要部断面図、 (b)は導電性バ
ンプを形成した銅箔面に合成樹脂シートおよび他の銅箔
などを積層・配置した状態の要部断面図、 (c)は積層体
を加圧・積層一体化した状態の要部断面図。

【符号の説明】

１，１′…電解銅箔２…導電性バンプ２′…導
体配線部 2a…中空ガラスビーズ 2a′…破砕した
中空ガラスビーズ３…合成樹脂シート（配線パター
ン層間の絶縁体層）４…当て板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性粉末、バインダー樹脂成分、およ
び粒径 5〜 100μmの中空ガラスピーズを必須成分とし
て調製されて成ることを特徴とする導電性ペースト組成
物。
【請求項２】銀粉末、フェノール・メラミン系樹脂、
および粒径 1〜 100μm の中空ガラスピーズを必須成分
として調製されて成ることを特徴とする導電性ペースト
組成物。