JPH087647A - 導電性銅ペースト組成物 - Google Patents
導電性銅ペースト組成物Info
- Publication number
- JPH087647A JPH087647A JP13992594A JP13992594A JPH087647A JP H087647 A JPH087647 A JP H087647A JP 13992594 A JP13992594 A JP 13992594A JP 13992594 A JP13992594 A JP 13992594A JP H087647 A JPH087647 A JP H087647A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper paste
- copper
- phenol resin
- formula
- copper powder
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 銅粉末、熱硬化性フェノール樹脂、多価フェ
ノールモノマー、及び下記の複素環式化合物（Ｉ）と珪
素化合物（II）を必須成分とすることを特徴とする導電
性銅ペースト組成物。 【化１】 【効果】 優れた導電性を有し、耐熱性、耐湿性に優れ
ているので半田処理後においても回路として良好な導電
性を有しているので、プリント回路基板用として極めて
有用である。
ノールモノマー、及び下記の複素環式化合物（Ｉ）と珪
素化合物（II）を必須成分とすることを特徴とする導電
性銅ペースト組成物。 【化１】 【効果】 優れた導電性を有し、耐熱性、耐湿性に優れ
ているので半田処理後においても回路として良好な導電
性を有しているので、プリント回路基板用として極めて
有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導電性銅ペースト組成
物に関するものであり、更に詳しくは紙フェノール樹脂
基板やガラスエポキシ樹脂基板などのプリント回路基板
にスクリーン印刷後、加熱・硬化することにより良好な
基板密着性及び良好な導電性をもつ導電性銅ペースト組
成物に関するものである。
物に関するものであり、更に詳しくは紙フェノール樹脂
基板やガラスエポキシ樹脂基板などのプリント回路基板
にスクリーン印刷後、加熱・硬化することにより良好な
基板密着性及び良好な導電性をもつ導電性銅ペースト組
成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】導電性銅ペースト（以下、銅ペーストと
いう）は、高価な導電性銀ペーストに替わる回路基板用
の回路用導体として注目されている。銅ペーストとして
は、銅粉末にフェノール樹脂などをバインダーとするペ
ースト組成物が知られているが、本質的に銅が銀よりも
酸化されやすいため銅ペーストには長期にわたる導電性
の維持という面に問題がある。即ち、スクリーン印刷後
硬化せしめる過程において銅が酸化するためであり、そ
のような酸化の防止策として、例えば特開昭６１−３１
５４号公報や特開昭６３−２８６４７７号公報などが知
られている。また、フェノール樹脂をバインダーとする
銅ペーストは、銅とフェノール樹脂との密着性が悪いた
め耐熱性、高温高湿処理後の導電性に問題がある。即
ち、基板に印刷し硬化して回路形成した後、半田処理後
や吸湿処理後に導通抵抗が増大するという欠点がある。
いう）は、高価な導電性銀ペーストに替わる回路基板用
の回路用導体として注目されている。銅ペーストとして
は、銅粉末にフェノール樹脂などをバインダーとするペ
ースト組成物が知られているが、本質的に銅が銀よりも
酸化されやすいため銅ペーストには長期にわたる導電性
の維持という面に問題がある。即ち、スクリーン印刷後
硬化せしめる過程において銅が酸化するためであり、そ
のような酸化の防止策として、例えば特開昭６１−３１
５４号公報や特開昭６３−２８６４７７号公報などが知
られている。また、フェノール樹脂をバインダーとする
銅ペーストは、銅とフェノール樹脂との密着性が悪いた
め耐熱性、高温高湿処理後の導電性に問題がある。即
ち、基板に印刷し硬化して回路形成した後、半田処理後
や吸湿処理後に導通抵抗が増大するという欠点がある。
【０００３】
【０００４】本発明は、従来のフェノール樹脂をバイン
ダーとする銅ペーストの上記のような欠点を改良するべ
く検討の結果、特定の化合物を配合することにより、フ
ェノール樹脂と銅との密着性を向上できることを見いだ
し完成されたものである。即ち、本発明の目的は、スク
リーン印刷が可能であり、かつ良好な導電性を有し、耐
熱性に優れた銅ペーストを提供することである。
ダーとする銅ペーストの上記のような欠点を改良するべ
く検討の結果、特定の化合物を配合することにより、フ
ェノール樹脂と銅との密着性を向上できることを見いだ
し完成されたものである。即ち、本発明の目的は、スク
リーン印刷が可能であり、かつ良好な導電性を有し、耐
熱性に優れた銅ペーストを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、銅粉末、熱硬
化性フェノール樹脂、多価フェノールモノマー、及び下
記の複素環式化合物（Ｉ）と珪素化合物（II）を必須成
分とすることを特徴とする導電性銅ペースト組成物であ
る。
化性フェノール樹脂、多価フェノールモノマー、及び下
記の複素環式化合物（Ｉ）と珪素化合物（II）を必須成
分とすることを特徴とする導電性銅ペースト組成物であ
る。
【０００６】
【化１】
【０００７】本発明に用いる銅粉末は市販品をそのまま
使用することが可能で、形状は鱗片状、樹枝状、及び球
状がいずれも使用でき、かつアトマイズ銅粉、搗砕銅
粉、電解銅粉のいずれも使用可能である。また、その粒
径も特に限定するものではないが、良好なスクリーン印
刷特性を有する銅ペーストの場合は可及的に微粉である
ことが望ましい。
使用することが可能で、形状は鱗片状、樹枝状、及び球
状がいずれも使用でき、かつアトマイズ銅粉、搗砕銅
粉、電解銅粉のいずれも使用可能である。また、その粒
径も特に限定するものではないが、良好なスクリーン印
刷特性を有する銅ペーストの場合は可及的に微粉である
ことが望ましい。
【０００８】本発明において、バインダーとして用いる
熱硬化性フェノール樹脂は、特に限定されるものではな
いが、フェノールとホルムアルデヒドとをアルカリ触媒
下でメチロール化したいわゆるレゾール型フェノール樹
脂が耐熱性や銅との密着性などの点で好ましい。本発明
に用いる多価フェノールモノマーはカテコール、レゾル
シン、及びハイドロキノン等がいずれも使用可能である
が、特にハイドロキノンが好ましい。本発明に用いる複
素環式化合物（Ｉ）及び珪素化合物（II）は、それぞれ
一般式が下記の化学式で表されるものである。
熱硬化性フェノール樹脂は、特に限定されるものではな
いが、フェノールとホルムアルデヒドとをアルカリ触媒
下でメチロール化したいわゆるレゾール型フェノール樹
脂が耐熱性や銅との密着性などの点で好ましい。本発明
に用いる多価フェノールモノマーはカテコール、レゾル
シン、及びハイドロキノン等がいずれも使用可能である
が、特にハイドロキノンが好ましい。本発明に用いる複
素環式化合物（Ｉ）及び珪素化合物（II）は、それぞれ
一般式が下記の化学式で表されるものである。
【０００９】
【化２】
【００１０】複素環式化合物（Ｉ）において、ベンゾイ
ミダゾール（化学式（Ｉ）中Ｘ＝ＮＨ）、ベンゾオキサ
ゾール（化学式（Ｉ）中Ｘ＝Ｏ）、ベンゾチアゾール
（化学式（Ｉ）中Ｘ＝Ｓ）がいずれも使用可能である
が、特にベンゾイミダゾールが好ましい。また、珪素化
合物（II）には以下のもの等があるが、特に化学式
（ａ）及び（ｂ）が好ましい。
ミダゾール（化学式（Ｉ）中Ｘ＝ＮＨ）、ベンゾオキサ
ゾール（化学式（Ｉ）中Ｘ＝Ｏ）、ベンゾチアゾール
（化学式（Ｉ）中Ｘ＝Ｓ）がいずれも使用可能である
が、特にベンゾイミダゾールが好ましい。また、珪素化
合物（II）には以下のもの等があるが、特に化学式
（ａ）及び（ｂ）が好ましい。
【００１１】
【化３】
【００１２】本発明に用いる熱硬化性フェノール樹脂の
配合量は銅粉１００重量部に対して８〜２０重量部が好
ましい。８重量部未満ではフェノール樹脂の量が少なく
て十分な結合力が得られず、２０重量部より多いと導電
性が低下するようになる。多価フェノールモノマーの添
加量は銅粉１００重量部に対して３〜１０重量部が好ま
しく、３重量部未満では銅粉末の酸化防止効果が小さ
く、１０重量部を越えると銅ペーストとしての種々の特
性が低下するようになる。
配合量は銅粉１００重量部に対して８〜２０重量部が好
ましい。８重量部未満ではフェノール樹脂の量が少なく
て十分な結合力が得られず、２０重量部より多いと導電
性が低下するようになる。多価フェノールモノマーの添
加量は銅粉１００重量部に対して３〜１０重量部が好ま
しく、３重量部未満では銅粉末の酸化防止効果が小さ
く、１０重量部を越えると銅ペーストとしての種々の特
性が低下するようになる。
【００１３】更に複素環式化合物（Ｉ）の添加量は銅粉
１００重量部に対して０．１〜３重量部の範囲が好まし
く、０．１重量部未満ではその配合効果が小さく、３重
量部より多くてもその配合効果は向上せず他の特性が低
下するようになる。珪素化合物（II）の添加量は銅粉１
００重量部に対して０．２〜５重量部の範囲で好適に用
いられ、０．２重量部未満では密着性向上効果が小さ
く、５重量部より多くてもその効果は向上しない。
１００重量部に対して０．１〜３重量部の範囲が好まし
く、０．１重量部未満ではその配合効果が小さく、３重
量部より多くてもその配合効果は向上せず他の特性が低
下するようになる。珪素化合物（II）の添加量は銅粉１
００重量部に対して０．２〜５重量部の範囲で好適に用
いられ、０．２重量部未満では密着性向上効果が小さ
く、５重量部より多くてもその効果は向上しない。
【００１４】
【作用】本発明に使用する多価アルコールモノマーは、
例えばハイドロキノンはｐ−ベンゾキノンとの間に下記
式の酸化還元系をつくる。
例えばハイドロキノンはｐ−ベンゾキノンとの間に下記
式の酸化還元系をつくる。
【００１５】
【化４】
【００１６】これによって電子伝導を容易しかつ酸化還
元系から放出される水素が酸化銅を還元することで導電
性が一層向上する。また多価アルコールモノマーの一部
は例えばレゾール型フェノール樹脂とは加熱して容易に
縮重合により樹脂化し強固に密着することによって長期
の高温高湿下での使用に対しても安定すると考えられ
る。
元系から放出される水素が酸化銅を還元することで導電
性が一層向上する。また多価アルコールモノマーの一部
は例えばレゾール型フェノール樹脂とは加熱して容易に
縮重合により樹脂化し強固に密着することによって長期
の高温高湿下での使用に対しても安定すると考えられ
る。
【００１７】複素環式化合物（Ｉ）は銅粉とキレート化
合物を形成することにより、密着性を強固にすると共
に、それ自身、Ｎ，Ｏ，Ｓなどの原子が不対電子を有す
ることと、共役二重結合によりπ電子雲を形成すること
によって電子移動を容易にすることで導電性向上に寄与
すると考えられる。珪素化合物（II）は、この化合物中
のエポキシ基とレゾール型フェノール樹脂が反応し、ま
た銅粉と珪素化合物（II）のもう一方の官能基である
−ＯＣＨ3基が反応することにより、銅とフェノール樹
脂の密着性を強固にし、従って銅ペーストの耐熱性を向
上させるものと考えられる。
合物を形成することにより、密着性を強固にすると共
に、それ自身、Ｎ，Ｏ，Ｓなどの原子が不対電子を有す
ることと、共役二重結合によりπ電子雲を形成すること
によって電子移動を容易にすることで導電性向上に寄与
すると考えられる。珪素化合物（II）は、この化合物中
のエポキシ基とレゾール型フェノール樹脂が反応し、ま
た銅粉と珪素化合物（II）のもう一方の官能基である
−ＯＣＨ3基が反応することにより、銅とフェノール樹
脂の密着性を強固にし、従って銅ペーストの耐熱性を向
上させるものと考えられる。
【００１８】即ち、銅粉末、熱硬化性フェノール樹脂、
多価フェノールモノマー、及び複素環化合物（Ｉ）、珪
素化合物（II）を必須成分とすることにより、初期及び
長期の高温高湿処理後でも良好な導電性を保持するばか
りでなく、半田耐熱性に対する安定性も格段に向上す
る。
多価フェノールモノマー、及び複素環化合物（Ｉ）、珪
素化合物（II）を必須成分とすることにより、初期及び
長期の高温高湿処理後でも良好な導電性を保持するばか
りでなく、半田耐熱性に対する安定性も格段に向上す
る。
【００１９】
【実施例】以下に、実施例により更に本発明を詳細に説
明する。電解銅粉は福田金属箔粉工業（株）製ＦＣＣ−
ＳＰ−９９Ｆを用い、表１（実施例）及び表２（比較
例）の配合割合に従ってインクロールで混練して銅ペー
ストを得た。比抵抗の評価は次の通りである。ガラス基
材エポキシ樹脂積層板上に、前記銅ペーストをスクリー
ン印刷後、１５０℃、４０分間オーブンで硬化させ、硬
化した銅ペーストの抵抗値、幅、及び膜厚を測定して比
抵抗の初期値を求めた。次に、熱処理として、前記試験
片を２６０℃、１０秒間オイル処理し、比抵抗を測定し
た。結果は表１及び表２に示されているように、実施例
の銅ペースト組成物は耐熱性に優れたものであることが
明らかである。
明する。電解銅粉は福田金属箔粉工業（株）製ＦＣＣ−
ＳＰ−９９Ｆを用い、表１（実施例）及び表２（比較
例）の配合割合に従ってインクロールで混練して銅ペー
ストを得た。比抵抗の評価は次の通りである。ガラス基
材エポキシ樹脂積層板上に、前記銅ペーストをスクリー
ン印刷後、１５０℃、４０分間オーブンで硬化させ、硬
化した銅ペーストの抵抗値、幅、及び膜厚を測定して比
抵抗の初期値を求めた。次に、熱処理として、前記試験
片を２６０℃、１０秒間オイル処理し、比抵抗を測定し
た。結果は表１及び表２に示されているように、実施例
の銅ペースト組成物は耐熱性に優れたものであることが
明らかである。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明による銅ペースト組成物は優れた
導電性を有し、耐熱性、耐湿性に優れているので半田処
理後においても回路として良好な導電性を有しているの
で、プリント回路基板用として極めて有用である。
導電性を有し、耐熱性、耐湿性に優れているので半田処
理後においても回路として良好な導電性を有しているの
で、プリント回路基板用として極めて有用である。
Claims (2)
- 【請求項１】 銅粉末、熱硬化性フェノール樹脂、多価
フェノールモノマー、及び下記の複素環式化合物（Ｉ）
と珪素化合物（II）を必須成分とすることを特徴とする
導電性銅ペースト組成物。 【化１】 - 【請求項２】 複素環式化合物（Ｉ）がベンゾイミダゾ
ールである請求項１記載の導電性銅ペスト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13992594A JPH087647A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 導電性銅ペースト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13992594A JPH087647A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 導電性銅ペースト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH087647A true JPH087647A (ja) | 1996-01-12 |
Family
ID=15256862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13992594A Pending JPH087647A (ja) | 1994-06-22 | 1994-06-22 | 導電性銅ペースト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087647A (ja) |
-
1994
- 1994-06-22 JP JP13992594A patent/JPH087647A/ja active Pending
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