JPH08218006A - 導電性ペースト - Google Patents

導電性ペースト

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JPH08218006A
JPH08218006A JP2854195A JP2854195A JPH08218006A JP H08218006 A JPH08218006 A JP H08218006A JP 2854195 A JP2854195 A JP 2854195A JP 2854195 A JP2854195 A JP 2854195A JP H08218006 A JPH08218006 A JP H08218006A
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JP
Japan
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component
copper powder
organic solvent
metal powder
paste
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Pending
Application number
JP2854195A
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English (en)
Inventor
Akihiro Sasaki
顕浩 佐々木
Keizo Hirai
圭三 平井
Hiroshi Wada
和田  弘
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Showa Denko Materials Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価な金属粉を用い、導電性が良好で且つ高
湿度下における導電性変化の少ない導電性ペーストを提
供する。 【構成】 平均粒径が30μm以下の銅粉又は銀めっき
した銅粉を含む金属粉の表面に該金属粉に対し一般式
(I)に示すイミダゾール類を0.0001〜5重量%
塗布したものを、熱硬化性樹脂を含む有機溶媒中に分散
させた導電性ペースト。 【化1】 (式中、R1及びR2はそれぞれ水素原子、アルキル基、
フェニル基又はシアノ基を示す)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子材料用の導電性ペ
ーストに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、導電性ペーストの導電成分として
銀、銅、ニッケル等の金属粉末が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、銀を用
いた導電性ペーストは、導電成分である銀が高価である
こと、マイグレーションと称する銀の電析が生じて絶縁
不良が発生し易い等の欠点がある。そこで、銀より安価
な銅を主導電成分とし、銅の表面酸化を抑制した導電性
ペーストが種々提案されている。銅の酸化防止剤として
は、特公昭61−14175号公報に記載の脂肪酸アミド、特
公昭61−36796号公報に記載のアントラセン又はその誘
導体、特開昭57−55974号公報に記載のハイドロキノン
の誘導体、特開昭58−225168号公報に記載のフェニレン
ジアミン誘導体、特開昭61−200179号公報に記載の高級
脂肪酸アミン、特開昭61−211378号公報に記載の不飽和
脂肪酸等があるが、高湿度下における導電性変化が大き
いという欠点がある。本発明は、安価な金属粉を用い、
導電性が良好で且つ高湿度下における導電性変化の少な
い導電性ペーストを提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、平均粒径が3
0μm以下の銅粉又は銀めっきした銅粉を含む金属粉の
表面に該金属粉に対し一般式(I)に示すイミダゾール
類を0.0001〜5重量%塗布したものを、熱硬化性
樹脂を含む有機溶媒中に分散させた導電性ペーストに関
する。
【0005】
【化2】 (式中、R1及びR2はそれぞれ水素原子、アルキル基、
フェニル基又はシアノ基を示す)。
【0006】本発明において、導電成分は平均粒径が3
0μm以下の銅粉又は銅粉の表面に銀めっきしたもの
(以下、銀めっき銅粉とする)を含む金属粉を用いるこ
とが必要とされ、該金属粉の平均粒径が30μmを越え
ると、印刷時にスクリーンが目詰まりしたり、ペースト
の伸びが悪くなり、印刷性が劣る。金属粉は形状がフレ
ーク状又は樹枝状のものを用いれば、金属粉同士の接触
が良くなり、導電性が向上するので好ましい。また他の
形状の金属粉をスタンピング等の処理をしてフレーク状
にして用いてもよい。銀めっき銅粉における銀めっき
は、電解めっき法、無電解めっき法、置換めっき法等の
何れの方法でめっきしたものでもよく特に制限はない。
【0007】イミダゾール類は、金属粉の表面に塗布す
ることにより、金属の表面でキレート化合物を作って銅
と酸素の接触を妨げ、銅の酸化を防止する作用をする。
本発明に用いるイミダゾール類としては、イミダゾー
ル、2−メチルイミダゾール、4−メチルイミダゾー
ル、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニ
ルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘ
プタデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイ
ミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、
1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シア
ノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチ
ル−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−アミノ
エチル−2−メチルイミダゾール、1−(シアノエチル
アミノエチル)−2−メチルイミダゾール、1−シアノ
エチル−2−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。
【0008】金属粉表面にイミダゾール類を塗布する方
法としては、金属粉をフレーク状に処理する際にイミダ
ゾール類を添加する方法、イミダゾール類の有機溶媒溶
液に金属粉を浸漬し、有機溶媒を気化除去する方法、金
属粉を浸漬したイミダゾール類の有機溶媒溶液を濾過し
て金属粉を分離する方法、金属粉を浸漬したイミダゾー
ル類の有機溶媒溶液をデカンテーションにより分離する
方法等がある。金属粉表面のイミダゾール類の塗布量
は、イミダゾール類の種類や金属粉の平均粒径、金属粉
の形状等により変わるが、金属粉に対し0.0001〜
5重量%の範囲とされる。イミダゾール類の塗布量が
0.0001重量%未満では、銅の露出表面を十分に保
護することが出来ないため、抵抗の変化率が大きくな
り、また5重量%を越えると、ペーストのポットライフ
や導電性が低下する。
【0009】熱硬化性樹脂は接着剤としての作用をする
ものであり、特に制限はないがフェノール樹脂及び/又
はエポキシ樹脂が接着性、入手性の点で好ましい。フェ
ノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂やノボ
ラック型フェノール樹脂が挙げられる。必要に応じてこ
れらのフェノール樹脂を変性して用いてもよい。ノボラ
ック型フェノール樹脂を使用する場合はヘキサメチレン
テトラミン等の硬化剤を用いる。これらの樹脂は単独で
も2種類以上を併用してもよい。
【0010】エポキシ樹脂としては、ビスフェノール型
エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、
クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エポキシ化ポリ
ブタジエン、脂環式エポキシ樹脂、可撓性エポキシ樹
脂、多官能エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂
は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。
また、エポキシ樹脂の硬化を促進するためトリエタノー
ルアミン、トリエチルアミン、ピペリジン等の第三級ア
ミン類、2−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾ
ール、2−フェニルイミダゾール、2−エチル−4−メ
チルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホ
スフィン等の第三級ホスフィン類、テトラブチルホスホ
ニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムブロマ
イド等の四級ホスホニウム塩類、テトラメチルアンモニ
ウムブロマイド等の四級アンモニウム塩類等の硬化促進
剤を添加してもよい。
【0011】有機溶媒としては、特に制限はないが、ブ
チルセルソルブ、エチルカルビトール又はブチルエチル
カルビトールが好ましい。本発明の導電性ペーストは、
例えばイミダゾール類の溶剤溶液に金属粉を投入するこ
とにより金属粉の表面にイミダゾール類を塗布し、有機
溶媒を気化除去してから熱硬化性樹脂及び有機溶媒と共
に擂潰(らいかい)機、ニーダー等に入れて混合し、該
塗布された金属粉を熱硬化性樹脂を含む有機溶媒中に均
一に分散させることによって得られる。
【0012】
【実施例】次に実施例を説明するが、本発明はこれによ
って限定されるものではない。 実施例1 2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成工業
(株)製、商品名2E4MZ)5重量部をアセトン(和光
純薬工業(株)製、試薬)20重量部に溶解した溶液に平
均粒径が7μmのフレーク状銅粉(自家製)100重量
部を投入し、撹拌しながらアセトンを気化して除去し、
イミダゾール塗布銅粉を得た。このイミダゾール塗布銅
粉をレゾール型フェノール樹脂(日立化成工業(株)製、
商品名VP−13Nの濃縮品、固形分95重量%)15
重量部及びブチルセルソルブ(和光純薬工業(株)製、試
薬)20重量部と共に擂潰機に入れ、混合して均一に分
散させ、導電性ペーストを得た。
【0013】実施例2 実施例1で用いたフレーク状銅粉に替えてフレーク状銀
めっき銅粉(自家製)を使用し、実施例1で用いたレゾ
ール型フェノール樹脂を10重量部とし、さらにビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂(三井石油化学工業(株)製、
商品名R367)を5重量部加えた以外は実施例1と同
様の工程を経て導電性ペーストを得た。 実施例3、4、5、6及び7 実施例1で用いたフレーク状銅粉に替えて実施例2で用
いたフレーク状銀めっき銅粉を使用し、2−エチル−4
−メチルイミダゾールを0.01重量部(実施例3)、
0.1重量部(実施例4)、0.5重量部(実施例
5)、1.0重量部(実施例6)及び3.0重量部(実
施例7)とした以外は実施例1と同様の工程を経て導電
性ペーストを得た。
【0014】比較例1 実施例1における2−エチル−4−メチルイミダゾール
を使用しない以外は、実施例1と同様の工程を経て導電
性ペーストを得た。 比較例2 比較例1で用いたフレーク状銅粉に替えて実施例2で用
いたフレーク状銀めっき銅粉を使用した以外は、比較例
1と同様の工程を経て導電性ペーストを得た。
【0015】比較例3 実施例3〜7で用いた2−エチル−4−メチルイミダゾ
ールに替えて、一般に銅の酸化防止剤として知られてい
るトリエタノールアミン(和光純薬工業(株)製、試薬)
を0.5重量部使用した以外は実施例3〜7と同様の工
程を経て導電性ペーストを得た。 比較例4、5及び6 実施例3〜7で用いた2−エチル−4−メチルイミダゾ
ールを0.00005重量部(比較例4)、7.0重量
部(比較例5)及び10.0重量部(比較例6)とした
以外は、実施例3〜7と同様の工程を経て導電性ペース
トを得た。
【0016】次に各実施例及び各比較例で得られた導電
性ペーストについて、初期比抵抗(μΩ−cm)、温度6
0℃、湿度95%の恒温恒湿槽中に1000時間放置し
たときの抵抗変化率及びペーストの保存安定性を測定評
価した。なお、保存安定性は室温25℃でペーストの粘
度(B型回転粘度計で測定)が10%増加するまでの日
数とした。これらの結果を表1及び表2に示す。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】表1及び表2に示されるように、実施例の
導電性ペーストは比較例の導電性ペーストに比べて、初
期比抵抗が低く、抵抗変化率が小さく、保存安定性にも
優れていることがわかる。
【0020】
【発明の効果】本発明の導電性ペースト(請求項1)
は、導電性が良好で且つ高湿度下における導電性変化が
少ない。また、銅粉を用いているため安価である。請求
項2のように、金属粉をフレーク状又は樹枝状にすれ
ば、金属粉同士の接触が良くなり、導電性が向上する。
請求項3のように、熱硬化性樹脂をフェノール樹脂及び
/又はエポキシ樹脂を用いれば接着性に優れる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平均粒径が30μm以下の銅粉又は銀め
    っきした銅粉を含む金属粉の表面に該金属粉に対し一般
    式(I)に示すイミダゾール類を0.0001〜5重量
    %塗布したものを、熱硬化性樹脂を含む有機溶媒中に分
    散させた導電性ペースト。 【化1】 (式中、R1及びR2はそれぞれ水素原子、アルキル基、
    フェニル基又はシアノ基を示す)。
  2. 【請求項2】 金属粉がフレーク状又は樹枝状である請
    求項1記載の導電性ペースト。
  3. 【請求項3】 熱硬化性樹脂がフェノール樹脂及び/又
    はエポキシ樹脂である請求項1又は2記載の導電性ペー
    スト。
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