JPH08315637A - 導電性ペースト及びそれを用いた導電回路の形成方法 - Google Patents
導電性ペースト及びそれを用いた導電回路の形成方法Info
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- JPH08315637A JPH08315637A JP12154295A JP12154295A JPH08315637A JP H08315637 A JPH08315637 A JP H08315637A JP 12154295 A JP12154295 A JP 12154295A JP 12154295 A JP12154295 A JP 12154295A JP H08315637 A JPH08315637 A JP H08315637A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気的接続信頼性のある導電性ペースト及び
それを用いた導電回路の形成方法を提供する。 【構成】 導電性ペーストは、導電性金属微粉末１００
重量部に対し、フラックス処理を施された半田粉末１〜
５０重量部および熱硬化性樹脂組成物５〜３０重量部を
配合したものである。このような導電性ペーストを基板
上に塗工し、該基板を半田の融点以上の温度に１〜１０
分間加熱し、次に上記融点より低い温度で保持してペー
ストを硬化せしめることにより導電回路を形成する。
それを用いた導電回路の形成方法を提供する。 【構成】 導電性ペーストは、導電性金属微粉末１００
重量部に対し、フラックス処理を施された半田粉末１〜
５０重量部および熱硬化性樹脂組成物５〜３０重量部を
配合したものである。このような導電性ペーストを基板
上に塗工し、該基板を半田の融点以上の温度に１〜１０
分間加熱し、次に上記融点より低い温度で保持してペー
ストを硬化せしめることにより導電回路を形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導電性ペースト及びそれ
を用いた導電回路の形成方法に関し、さらに詳しくは、
高温放置後あるいは高温高湿下で導電性劣化の少ない導
電性ペーストならびにこの導電性ペーストを用いた導電
回路の形成方法に関するものである。
を用いた導電回路の形成方法に関し、さらに詳しくは、
高温放置後あるいは高温高湿下で導電性劣化の少ない導
電性ペーストならびにこの導電性ペーストを用いた導電
回路の形成方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ａｇを導電粒子として熱硬化性樹
脂と配合した、いわゆる樹脂型Ａｇペーストは多用途に
使用されている。例えば、両面プリント回路基板のスル
ーホール接続用途や、プリント回路基板のＣｕ箔配線を
接続するジャンパー回路用途、電磁波遮蔽用途、ＩＣや
ＬＳＩチップを基板上に載置固定するためのダイボンデ
ィング用途、フレキシブルフィルム（ポリエステル、ポ
リイミド）上の配線用途、あるいは部品の導電接続用途
などが代表的なものとして挙げられる。また、近年では
Ａｇに比べてマイグレーションが起こりにくく、価格的
にも安価なＣｕ導電性ペーストが使われ始めている。
脂と配合した、いわゆる樹脂型Ａｇペーストは多用途に
使用されている。例えば、両面プリント回路基板のスル
ーホール接続用途や、プリント回路基板のＣｕ箔配線を
接続するジャンパー回路用途、電磁波遮蔽用途、ＩＣや
ＬＳＩチップを基板上に載置固定するためのダイボンデ
ィング用途、フレキシブルフィルム（ポリエステル、ポ
リイミド）上の配線用途、あるいは部品の導電接続用途
などが代表的なものとして挙げられる。また、近年では
Ａｇに比べてマイグレーションが起こりにくく、価格的
にも安価なＣｕ導電性ペーストが使われ始めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記導電性ペーストに
おいて、導電性粉末としてＡｇ粉末を用いた場合、導電
性は良好であるが、Ａｇのマイグレーションが起こり易
いという問題があり、一方Ｃｕ粉末を導電性粉末として
用いると、経時的にＣｕ粉末の酸化が進行するため、抵
抗値が上昇しやすいという問題がある。このように、い
まだ充分な信頼性のある導電性ペーストは提供されてい
ない。
おいて、導電性粉末としてＡｇ粉末を用いた場合、導電
性は良好であるが、Ａｇのマイグレーションが起こり易
いという問題があり、一方Ｃｕ粉末を導電性粉末として
用いると、経時的にＣｕ粉末の酸化が進行するため、抵
抗値が上昇しやすいという問題がある。このように、い
まだ充分な信頼性のある導電性ペーストは提供されてい
ない。
【０００４】また、特開平７−１４４２２号、特開平７
−１４４２７号および特開平７−１４４２８号には、高
導電性金属粉末と半田粒子を含有する導電ペーストが開
示されているが、上記各発明において半田粉末を含有さ
せる目的は、高価な金属微粉末（銀粉）の一部を半田粉
末に置換することによって低コスト化を図ることにあ
り、半田粉末を用いることによる金属微粉末の電気的接
続信頼性を向上させるという点に関しては、考慮されて
いない。
−１４４２７号および特開平７−１４４２８号には、高
導電性金属粉末と半田粒子を含有する導電ペーストが開
示されているが、上記各発明において半田粉末を含有さ
せる目的は、高価な金属微粉末（銀粉）の一部を半田粉
末に置換することによって低コスト化を図ることにあ
り、半田粉末を用いることによる金属微粉末の電気的接
続信頼性を向上させるという点に関しては、考慮されて
いない。
【０００５】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、特徴
ある半田粉末を含有する電気的接続信頼性のある導電性
ペースト及びその導電性ペーストを用いた導電回路の形
成方法を提供することにある。
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、特徴
ある半田粉末を含有する電気的接続信頼性のある導電性
ペースト及びその導電性ペーストを用いた導電回路の形
成方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、導電性金属微粉末１００重量部に対し、フ
ラックス処理を施された半田粉末１〜５０重量部および
熱硬化性樹脂組成物５〜３０重量部を配合した導電性ペ
ーストを第一の発明とし、上記第一の発明において、ペ
ースト化するための溶剤０．１〜４０重量部を配合した
導電性ペーストを第二の発明とし、上記第一または第二
の発明において、半田粉末が、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉのうち、２種類以上の金属粉末を含有す
ることを特徴とする導電性ペーストを第三の発明とし、
上記第一、第二または第三の発明において、導電性ペー
ストの粘度が、２Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下で
あることを特徴とする導電性ペーストを第四の発明と
し、上記第一、第二、第三または第四の発明の導電性ペ
ーストを基板上に塗工し、該基板を半田の融点以上の温
度に１〜１０分間加熱し、次に上記融点より低い温度で
保持してペーストを硬化せしめることを特徴とする導電
回路の形成方法を第五の発明とする。
に本発明は、導電性金属微粉末１００重量部に対し、フ
ラックス処理を施された半田粉末１〜５０重量部および
熱硬化性樹脂組成物５〜３０重量部を配合した導電性ペ
ーストを第一の発明とし、上記第一の発明において、ペ
ースト化するための溶剤０．１〜４０重量部を配合した
導電性ペーストを第二の発明とし、上記第一または第二
の発明において、半田粉末が、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｉ
ｎ、Ｓｂ、Ｂｉのうち、２種類以上の金属粉末を含有す
ることを特徴とする導電性ペーストを第三の発明とし、
上記第一、第二または第三の発明において、導電性ペー
ストの粘度が、２Ｐａ・ｓ以上１０００Ｐａ・ｓ以下で
あることを特徴とする導電性ペーストを第四の発明と
し、上記第一、第二、第三または第四の発明の導電性ペ
ーストを基板上に塗工し、該基板を半田の融点以上の温
度に１〜１０分間加熱し、次に上記融点より低い温度で
保持してペーストを硬化せしめることを特徴とする導電
回路の形成方法を第五の発明とする。
【０００７】導電性金属微粉末としては、Ａｇ、Ｃｕ、
Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｌなどの導電性を有する金属微粉
末を挙げることができるが、これらのうち２種類以上の
粉末を混合あるいは合金化したものを使用することもで
きる。ペースト状とするためには、導電性金属微粉末の
平均粒径は２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下であ
ることがより好ましい。
Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｌなどの導電性を有する金属微粉
末を挙げることができるが、これらのうち２種類以上の
粉末を混合あるいは合金化したものを使用することもで
きる。ペースト状とするためには、導電性金属微粉末の
平均粒径は２０μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下であ
ることがより好ましい。
【０００８】半田粉末の融点は、用途によって適宜選択
すればよい。半田粉末の粒径は、その使用形態、すなわ
ちスクリーン印刷、転写方式、ディッピング、ディスペ
ンス方式等によって異なるが、１００μｍ以下が好まし
く、４０μｍ以下であることがさらに好ましい。
すればよい。半田粉末の粒径は、その使用形態、すなわ
ちスクリーン印刷、転写方式、ディッピング、ディスペ
ンス方式等によって異なるが、１００μｍ以下が好まし
く、４０μｍ以下であることがさらに好ましい。
【０００９】フラックスについては何ら限定を設けるも
のではなく、半田粉末の融点付近の温度で活性を示し、
半田粉末の表面酸化物を除去することができるものであ
ればよい。
のではなく、半田粉末の融点付近の温度で活性を示し、
半田粉末の表面酸化物を除去することができるものであ
ればよい。
【００１０】フラックスで半田粉末の表面処理を行うに
は、例えば、フラックス成分をメタノールやイソプロピ
ルアルコールなどの有機溶剤中に溶解させたものの中に
半田粉末を投入し、撹拌した後、濾過、乾燥する方法、
あるいはフラックス成分を溶解した有機溶剤中に半田粉
末を加え、そのまま有機溶剤を蒸発揮散せしめる方法を
採用することができるが、これらに限定されるものでは
ない。
は、例えば、フラックス成分をメタノールやイソプロピ
ルアルコールなどの有機溶剤中に溶解させたものの中に
半田粉末を投入し、撹拌した後、濾過、乾燥する方法、
あるいはフラックス成分を溶解した有機溶剤中に半田粉
末を加え、そのまま有機溶剤を蒸発揮散せしめる方法を
採用することができるが、これらに限定されるものでは
ない。
【００１１】熱硬化性樹脂組成物としては、例えば、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド
樹脂、ウレタン樹脂、イミド樹脂等を使用することがで
きるが、これらのうち２種類以上の樹脂を混合したもの
を使用することもできる。
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、アルキド
樹脂、ウレタン樹脂、イミド樹脂等を使用することがで
きるが、これらのうち２種類以上の樹脂を混合したもの
を使用することもできる。
【００１２】ペースト化するための溶剤としては、一般
に厚膜ペーストで使用されている溶剤であって、例え
ば、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート等
のセロソルブ系の溶剤、ブチルカルビトール、エチルカ
ルビトールアセテート等のカルビトール系の溶剤、ター
ピネオール、メンタノール等のテルペン系の溶剤、トル
エン、キシレン等の芳香族系の溶剤等、本質的にペース
ト化するに必要な溶剤であればよく、その使用プロセス
に応じて適宜選択することができる。
に厚膜ペーストで使用されている溶剤であって、例え
ば、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート等
のセロソルブ系の溶剤、ブチルカルビトール、エチルカ
ルビトールアセテート等のカルビトール系の溶剤、ター
ピネオール、メンタノール等のテルペン系の溶剤、トル
エン、キシレン等の芳香族系の溶剤等、本質的にペース
ト化するに必要な溶剤であればよく、その使用プロセス
に応じて適宜選択することができる。
【００１３】本発明の導電性ペーストを使用するに当た
っては、ペースト中に含まれた半田粉末の機能を発揮せ
しめるため、ペーストを基板上に塗工した後、この基板
を半田粉末の融点以上の温度に加熱することが必要であ
る。半田粉末の融点以上の温度に加熱した後、さらにペ
ーストの硬化を十分にするために、より低い温度で保持
することが好ましい。半田粉末の融点以上の温度に加熱
する時間は、半田粉末が溶融するに足る時間であればよ
く、半田粉末の融点付近の温度では１０分程度、また融
点より５０℃程度高い温度の場合には１〜２分程度でよ
い。また、基板は半田粉末の融点以上の温度に加熱する
前に、より低い温度で溶剤を蒸発せしめておくのが好ま
しい。ペースト硬化時の雰囲気は、窒素中がより好まし
いが、大気雰囲気下でもよい。
っては、ペースト中に含まれた半田粉末の機能を発揮せ
しめるため、ペーストを基板上に塗工した後、この基板
を半田粉末の融点以上の温度に加熱することが必要であ
る。半田粉末の融点以上の温度に加熱した後、さらにペ
ーストの硬化を十分にするために、より低い温度で保持
することが好ましい。半田粉末の融点以上の温度に加熱
する時間は、半田粉末が溶融するに足る時間であればよ
く、半田粉末の融点付近の温度では１０分程度、また融
点より５０℃程度高い温度の場合には１〜２分程度でよ
い。また、基板は半田粉末の融点以上の温度に加熱する
前に、より低い温度で溶剤を蒸発せしめておくのが好ま
しい。ペースト硬化時の雰囲気は、窒素中がより好まし
いが、大気雰囲気下でもよい。
【００１４】
【作用】本発明の各構成要素の作用を順次説明する。 〔半田粉末〕 導電性金属微粉末１００重量部に対
し、半田粉末が１重量部未満では、金属微粉末接続効果
が小さく、良好な導電性を維持することができない。一
方、半田粉末が５０重量部を超えると、抵抗値が上昇す
るので好ましくない。 〔フラックス〕 半田粉末にフラックス処理が施され
なければ、半田溶融温度に加熱しても、半田粉末表面が
酸化物で覆われるため溶融せず、上記した半田粉末添加
の効果が発揮されない。 〔熱硬化性樹脂組成物〕 導電性金属微粉末１００重
量部に対し、熱硬化性樹脂組成物が５重量部未満では基
板に対する密着性が悪く、一方、熱硬化性樹脂組成物が
３０重量部を超えると、導電性が低下する。 〔溶剤〕 好ましいペースト状態を得るには、導電性
金属微粉末１００重量部に対し、溶剤は０．１〜４０重
量部が好ましい。しかし、使用する熱硬化性樹脂組成物
が液状であって、溶剤を含まなくてもペースト化が可能
な場合には溶剤は使用する必要はない。 〔ペーストの粘度〕 ペーストの粘度が２Ｐａ・ｓ未
満の場合、粘度が低すぎて種々の用途に適用できない。
一方、ペーストの粘度が１０００Ｐａ・ｓを超えると、
粘度が高すぎて、スクリーン印刷、ディスペンス、ハケ
塗り等に使用することができなくなる。
し、半田粉末が１重量部未満では、金属微粉末接続効果
が小さく、良好な導電性を維持することができない。一
方、半田粉末が５０重量部を超えると、抵抗値が上昇す
るので好ましくない。 〔フラックス〕 半田粉末にフラックス処理が施され
なければ、半田溶融温度に加熱しても、半田粉末表面が
酸化物で覆われるため溶融せず、上記した半田粉末添加
の効果が発揮されない。 〔熱硬化性樹脂組成物〕 導電性金属微粉末１００重
量部に対し、熱硬化性樹脂組成物が５重量部未満では基
板に対する密着性が悪く、一方、熱硬化性樹脂組成物が
３０重量部を超えると、導電性が低下する。 〔溶剤〕 好ましいペースト状態を得るには、導電性
金属微粉末１００重量部に対し、溶剤は０．１〜４０重
量部が好ましい。しかし、使用する熱硬化性樹脂組成物
が液状であって、溶剤を含まなくてもペースト化が可能
な場合には溶剤は使用する必要はない。 〔ペーストの粘度〕 ペーストの粘度が２Ｐａ・ｓ未
満の場合、粘度が低すぎて種々の用途に適用できない。
一方、ペーストの粘度が１０００Ｐａ・ｓを超えると、
粘度が高すぎて、スクリーン印刷、ディスペンス、ハケ
塗り等に使用することができなくなる。
【００１５】
【実施例】以下に本発明の実施例および比較例を説明す
る。原料としては、以下の表１に示すものを用いた。
る。原料としては、以下の表１に示すものを用いた。
【００１６】
【表１】
【００１７】まず、熱硬化性樹脂組成物と溶剤を以下の
表２に示すような配合比率（重量部）で混合して樹脂を
溶剤に溶解させた（なお、液状樹脂の場合は、溶剤は使
用しなかった）。次に、この溶解物に導電性金属微粉末
１００重量部と半田粉末を表２に示すような比率（重量
部）で混合し、この混合物をアルミナ３本ロールミルで
混練することにより、ペースト化した導電性ペーストを
得た。そして、この導電性ペーストをスクリーン印刷機
にて導体幅０．５mm、長さ５００mmの印刷パターンで印
刷し、空気中で２３０℃±５℃に制御したホットプレー
ト上で２分間放置した後、１６０℃の恒温槽中に３０分
間保持した。
表２に示すような配合比率（重量部）で混合して樹脂を
溶剤に溶解させた（なお、液状樹脂の場合は、溶剤は使
用しなかった）。次に、この溶解物に導電性金属微粉末
１００重量部と半田粉末を表２に示すような比率（重量
部）で混合し、この混合物をアルミナ３本ロールミルで
混練することにより、ペースト化した導電性ペーストを
得た。そして、この導電性ペーストをスクリーン印刷機
にて導体幅０．５mm、長さ５００mmの印刷パターンで印
刷し、空気中で２３０℃±５℃に制御したホットプレー
ト上で２分間放置した後、１６０℃の恒温槽中に３０分
間保持した。
【００１８】次に、ペースト硬化後の抵抗値を初期抵抗
値として２端子のディジタルマルチメーターにて抵抗を
測定し、次いで、８５℃で相対湿度８５％の高温高湿槽
中に１０００時間放置し、放置後の抵抗を測定した。初
期抵抗値および抵抗変化率（％）を表２に記載する。な
お、抵抗変化率とは、次のものをいう。 抵抗変化率＝（（放置後の抵抗値−初期抵抗値）／初期
抵抗値）×１００ また、表２にはペーストの粘度も併せて記載する。
値として２端子のディジタルマルチメーターにて抵抗を
測定し、次いで、８５℃で相対湿度８５％の高温高湿槽
中に１０００時間放置し、放置後の抵抗を測定した。初
期抵抗値および抵抗変化率（％）を表２に記載する。な
お、抵抗変化率とは、次のものをいう。 抵抗変化率＝（（放置後の抵抗値−初期抵抗値）／初期
抵抗値）×１００ また、表２にはペーストの粘度も併せて記載する。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２に明らかなように、本実施例１〜１０
にかかるものはすべて初期抵抗値が低く、抵抗の変化率
も小さく、長期にわたって良好な導電性を維持すること
ができる。しかし、比較例１〜４にかかるものは、初期
抵抗値が高く、また抵抗の変化率も大きく、導電性が劣
ることは明らかである。
にかかるものはすべて初期抵抗値が低く、抵抗の変化率
も小さく、長期にわたって良好な導電性を維持すること
ができる。しかし、比較例１〜４にかかるものは、初期
抵抗値が高く、また抵抗の変化率も大きく、導電性が劣
ることは明らかである。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、導電性金属微粉末間が
半田粉末により接続されるため、良好な導電性を長期間
にわたって維持することが可能な信頼性の高い導電回路
を形成することができる。
半田粉末により接続されるため、良好な導電性を長期間
にわたって維持することが可能な信頼性の高い導電回路
を形成することができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 導電性金属微粉末１００重量部に対し、
フラックス処理を施された半田粉末１〜５０重量部およ
び熱硬化性樹脂組成物５〜３０重量部を配合した導電性
ペースト。 - 【請求項２】 ペースト化するための溶剤０．１〜４０
重量部を配合した請求項１記載の導電性ペースト。 - 【請求項３】 半田粉末が、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｇ、Ｉｎ、
Ｓｂ、Ｂｉのうち、２種類以上の金属粉末を含有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載の導電性ペース
ト。 - 【請求項４】 導電性ペーストの粘度が、２Ｐａ・ｓ以
上１０００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項
１、２または３記載の導電性ペースト。 - 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の導電性
ペーストを基板上に塗工し、該基板を半田の融点以上の
温度に１〜１０分間加熱し、次に上記融点より低い温度
で保持してペーストを硬化せしめることを特徴とする導
電回路の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12154295A JPH08315637A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 導電性ペースト及びそれを用いた導電回路の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12154295A JPH08315637A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 導電性ペースト及びそれを用いた導電回路の形成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08315637A true JPH08315637A (ja) | 1996-11-29 |
Family
ID=14813833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12154295A Pending JPH08315637A (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | 導電性ペースト及びそれを用いた導電回路の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08315637A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0886461A1 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-23 | Yazaki Corporation | Conductive filler, conductive paste and method of fabricating circuit body using the conductive paste |
| JP2019096616A (ja) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 積水化学工業株式会社 | 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12154295A patent/JPH08315637A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0886461A1 (en) * | 1997-05-28 | 1998-12-23 | Yazaki Corporation | Conductive filler, conductive paste and method of fabricating circuit body using the conductive paste |
| US6054175A (en) * | 1997-05-28 | 2000-04-25 | Yazaki Corporation | Conductive filler, conductive paste and method of fabricating circuit body using the conductive paste |
| JP2019096616A (ja) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | 積水化学工業株式会社 | 導電材料、接続構造体及び接続構造体の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20051018 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |