JPH09310006A - 導電性ペーストおよびその製造方法 - Google Patents
導電性ペーストおよびその製造方法Info
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- JPH09310006A JPH09310006A JP12544096A JP12544096A JPH09310006A JP H09310006 A JPH09310006 A JP H09310006A JP 12544096 A JP12544096 A JP 12544096A JP 12544096 A JP12544096 A JP 12544096A JP H09310006 A JPH09310006 A JP H09310006A
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- powder
- conductive paste
- conductive
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
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- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ファインライン形成性に優れる導電性ペース
トを提供する。 【解決手段】 粒子径１００μｍ以下の球状の金属粉末
を導電性フィラー、熱硬化型フェノール樹脂をバインダ
ー樹脂とする導電性ペーストにおいて、導電性粉末１０
０重量部に対してポリエチレン樹脂を０．０１〜５ｗｔ
％配合することを特徴とする導電性ペーストである。 【効果】 本発明の導電性ペーストは、ファインライン
形成性に優れ、高精細の導体回路の製造を可能にする導
電性ペースト、およびその製造方法を得ることができ
る。
トを提供する。 【解決手段】 粒子径１００μｍ以下の球状の金属粉末
を導電性フィラー、熱硬化型フェノール樹脂をバインダ
ー樹脂とする導電性ペーストにおいて、導電性粉末１０
０重量部に対してポリエチレン樹脂を０．０１〜５ｗｔ
％配合することを特徴とする導電性ペーストである。 【効果】 本発明の導電性ペーストは、ファインライン
形成性に優れ、高精細の導体回路の製造を可能にする導
電性ペースト、およびその製造方法を得ることができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はファインライン形成
性に優れた導電性ペーストに関する。
性に優れた導電性ペーストに関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクスの飛躍的進歩に伴い種
々の導電性ペーストが提案され各種の電子機器・電子部
品・電子回路に電磁波シールド用途、ジャンパー線用
途、スルーホール用途等として使用されている。中でも
金属粉末を主成分とする導電性ペーストは金属固有の導
電性の良さから、高導電性、高信頼性が要求される産業
用途や各種通信用途をはじめ広く民生機器にまで使用さ
れている。これら導電性ペーストに用いられる導電フィ
ラーとしては、不定型、樹脂状、球状の粉末が用いられ
る。特に、ファインライン形成が必要な用途に対しては
球状フィラーを用いた導電性ペーストを使用すると良好
なスクリーン印刷性が得られることが知られている。
々の導電性ペーストが提案され各種の電子機器・電子部
品・電子回路に電磁波シールド用途、ジャンパー線用
途、スルーホール用途等として使用されている。中でも
金属粉末を主成分とする導電性ペーストは金属固有の導
電性の良さから、高導電性、高信頼性が要求される産業
用途や各種通信用途をはじめ広く民生機器にまで使用さ
れている。これら導電性ペーストに用いられる導電フィ
ラーとしては、不定型、樹脂状、球状の粉末が用いられ
る。特に、ファインライン形成が必要な用途に対しては
球状フィラーを用いた導電性ペーストを使用すると良好
なスクリーン印刷性が得られることが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、球状フ
ィラーを用いた導電性ペーストは、一般に、スクリーン
版抜けが良くファインライン印刷しやすいが、一方で、
印刷後のペーストが広がり易く、ライン間隔が狭い場合
には断線しやすいという問題点がある。本発明は、ファ
インライン形成性に優れた導電性ペーストを提供するも
のである。即ち、従来の球状フィラー使用ペーストの欠
点であったファインライン形成性の大幅な改善を図った
ものである。
ィラーを用いた導電性ペーストは、一般に、スクリーン
版抜けが良くファインライン印刷しやすいが、一方で、
印刷後のペーストが広がり易く、ライン間隔が狭い場合
には断線しやすいという問題点がある。本発明は、ファ
インライン形成性に優れた導電性ペーストを提供するも
のである。即ち、従来の球状フィラー使用ペーストの欠
点であったファインライン形成性の大幅な改善を図った
ものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの点に
鑑みファインライン形成性に優れた導電性ペーストを得
るべく種々検討を加えた結果、球状の金属粉末フィラー
と特定の条件を満たす樹脂類を組み合わせることにより
作製した導電性ペーストが、上記した問題点を解決し得
ることを見いだし本発明に到達したものである。すなわ
ち、本発明は以下の通りである。
鑑みファインライン形成性に優れた導電性ペーストを得
るべく種々検討を加えた結果、球状の金属粉末フィラー
と特定の条件を満たす樹脂類を組み合わせることにより
作製した導電性ペーストが、上記した問題点を解決し得
ることを見いだし本発明に到達したものである。すなわ
ち、本発明は以下の通りである。
【０００５】１．粒子径１００μｍ以下である球状の金
属粉末を導電性フィラーとし、熱硬化型フェノール樹脂
をバインダー樹脂とする導電性ペーストにおいて、該導
電性粉末１００重量部に対してポリエチレン樹脂を０．
０１〜５ｗｔ％含むことを特徴とする導電性ペースト。 ２．導電性フィラーとして、一般式ＡｇxＣｕy（０．０
０１≦ｘ≦０．４，０．６≦ｙ≦０．９９９（原子
比））で表され、且つ粒子表面の銀濃度が粒子の平均の
銀濃度より高い銅合金粉末であり、かつ粒子径が０．１
〜１００μｍであることを特徴とする請求項１記載の導
電性ペースト。
属粉末を導電性フィラーとし、熱硬化型フェノール樹脂
をバインダー樹脂とする導電性ペーストにおいて、該導
電性粉末１００重量部に対してポリエチレン樹脂を０．
０１〜５ｗｔ％含むことを特徴とする導電性ペースト。 ２．導電性フィラーとして、一般式ＡｇxＣｕy（０．０
０１≦ｘ≦０．４，０．６≦ｙ≦０．９９９（原子
比））で表され、且つ粒子表面の銀濃度が粒子の平均の
銀濃度より高い銅合金粉末であり、かつ粒子径が０．１
〜１００μｍであることを特徴とする請求項１記載の導
電性ペースト。
【０００６】３．粒子径１００μｍ以下である球状の金
属粉末と、バインダー樹脂、溶剤とを混合してなる導電
性ペーストの製造方法において、ポリエチレン樹脂を予
め溶剤中に分散させた分散物を添加することを特徴とす
る導電性ペーストの製造方法。本発明に用いる金属粉末
の粒径は１００μｍ以下であることが好ましいが、６０
μ以下である場合、解像度がよくなりより好ましい。粒
度分布はそれぞれの金属微粉末の性質に応じて最適化を
図るべきであるが、本発明においては粒子径１００μｍ
以下の範囲になるように種々のサイズに分布した金属粉
から構成されていることが好ましい。
属粉末と、バインダー樹脂、溶剤とを混合してなる導電
性ペーストの製造方法において、ポリエチレン樹脂を予
め溶剤中に分散させた分散物を添加することを特徴とす
る導電性ペーストの製造方法。本発明に用いる金属粉末
の粒径は１００μｍ以下であることが好ましいが、６０
μ以下である場合、解像度がよくなりより好ましい。粒
度分布はそれぞれの金属微粉末の性質に応じて最適化を
図るべきであるが、本発明においては粒子径１００μｍ
以下の範囲になるように種々のサイズに分布した金属粉
から構成されていることが好ましい。
【０００７】このため本発明の金属粉末は不活性ガスア
トマイズ法で作製されたものが好ましい。不活性ガスア
トマイズ法により作製された粉末は、微粒子が適当量存
在し、かつ微粒子同士がくっついたり微粒子がやや大き
い粒子にくっついているいわゆるサテライト構造粉が極
めて少ないため導電性ペーストを作製するための分散が
容易でありかつ粒子の充填密度を高めることができるこ
とが分かった。
トマイズ法で作製されたものが好ましい。不活性ガスア
トマイズ法により作製された粉末は、微粒子が適当量存
在し、かつ微粒子同士がくっついたり微粒子がやや大き
い粒子にくっついているいわゆるサテライト構造粉が極
めて少ないため導電性ペーストを作製するための分散が
容易でありかつ粒子の充填密度を高めることができるこ
とが分かった。
【０００８】それら不活性ガスアトマイズにより作製し
た金属粉末の中でも以下の銅合金粉末が、ファインライ
ン形成性および導電性の点から最も好ましい。銅合金粉
末は一般式ＡｇxＣｕy（０．００１≦ｘ≦０．４，０．
６≦ｙ≦０．９９９（原子比））で表されるが、ｘが
０．００１以上では十分な耐酸化性が得られ、０．４を
越えない場合には耐エレクトロマイグレーション性が良
好である。しかも０．００１≦ｘ≦０．４の範囲で不活
性ガスアトマイズ法によって作製された銅合金粉末は粉
末表面の銀濃度が平均の銀濃度より高いものである。こ
の粉末表面及び表面近傍の銀濃度はＸ線光電子分光分析
装置で表面からの深さ５０Å程度の表面濃度として求め
ることができる。平均の銀濃度の測定は試料を濃硝酸中
で溶解し、ＩＣＰ（高周波誘導結合型プラズマ発光分析
計）を用いることができる。本発明の銅合金粉末は粉末
表面の銀濃度が平均の銀濃度より高いものであるが、好
ましくは粉末表面の銀濃度が平均の銀濃度の１．４倍以
上であり、さらに好ましくは２．５倍以上である。
た金属粉末の中でも以下の銅合金粉末が、ファインライ
ン形成性および導電性の点から最も好ましい。銅合金粉
末は一般式ＡｇxＣｕy（０．００１≦ｘ≦０．４，０．
６≦ｙ≦０．９９９（原子比））で表されるが、ｘが
０．００１以上では十分な耐酸化性が得られ、０．４を
越えない場合には耐エレクトロマイグレーション性が良
好である。しかも０．００１≦ｘ≦０．４の範囲で不活
性ガスアトマイズ法によって作製された銅合金粉末は粉
末表面の銀濃度が平均の銀濃度より高いものである。こ
の粉末表面及び表面近傍の銀濃度はＸ線光電子分光分析
装置で表面からの深さ５０Å程度の表面濃度として求め
ることができる。平均の銀濃度の測定は試料を濃硝酸中
で溶解し、ＩＣＰ（高周波誘導結合型プラズマ発光分析
計）を用いることができる。本発明の銅合金粉末は粉末
表面の銀濃度が平均の銀濃度より高いものであるが、好
ましくは粉末表面の銀濃度が平均の銀濃度の１．４倍以
上であり、さらに好ましくは２．５倍以上である。
【０００９】本発明の銅合金粉末の平均粒子径の測定
は、レーザー回折型粒度分布計で測定することができる
が、特にサブミクロンの粒子分布は分散不良や測定機器
等により誤差を生じやすいので、電子顕微鏡での画像解
析から求めることができる。本発明に用いられる球状金
属粉末は、アトマイズ法で作製するのが好ましいが、好
ましくは窒素ガス、アルゴンガス、水素ガスなどによる
不活性ガスアトマイズ法、特に最も好ましいのはヘリウ
ムガスを含有した不活性ガスによるガスアトマイズ法で
ある。この不活性ガスアトマイズ法は次のような方法が
その一例である。まず金属あるいは合金を不活性ガス中
あるいは真空中で高周波誘導加熱を用いてるつぼ中で融
解する。融解後、るつぼ先端より融液を不活性ガス雰囲
気中へ噴出する。噴出と同時に圧縮された不活性ガスを
断熱膨張させて発生した高速気流を融液向かって噴出し
金属粉末を作製することができる。特に好ましいヘリウ
ムガスアトマイズでは酸素ガスなどの活性ガスが０．１
％以下さらに好ましくは０．０１％以下になっているこ
とが望ましい。ヘリウムガスは高純度であれば良いがこ
の一部が窒素ガスで置換された混合ガスも好適なガス組
成である。またヘリウムガスの混合比率が１０〜９９体
積％のヘリウム−窒素混合ガスは特に好適な粒度分布を
持つ金属粉末を作製することができ、充填密度の高い導
電回路を形成することができる。製造コスト、粒度分
布、ペースト特性を勘案し好適な比率のヘリウム−窒素
混合ガスを使用することが工業的に極めて有用な手段で
ある。
は、レーザー回折型粒度分布計で測定することができる
が、特にサブミクロンの粒子分布は分散不良や測定機器
等により誤差を生じやすいので、電子顕微鏡での画像解
析から求めることができる。本発明に用いられる球状金
属粉末は、アトマイズ法で作製するのが好ましいが、好
ましくは窒素ガス、アルゴンガス、水素ガスなどによる
不活性ガスアトマイズ法、特に最も好ましいのはヘリウ
ムガスを含有した不活性ガスによるガスアトマイズ法で
ある。この不活性ガスアトマイズ法は次のような方法が
その一例である。まず金属あるいは合金を不活性ガス中
あるいは真空中で高周波誘導加熱を用いてるつぼ中で融
解する。融解後、るつぼ先端より融液を不活性ガス雰囲
気中へ噴出する。噴出と同時に圧縮された不活性ガスを
断熱膨張させて発生した高速気流を融液向かって噴出し
金属粉末を作製することができる。特に好ましいヘリウ
ムガスアトマイズでは酸素ガスなどの活性ガスが０．１
％以下さらに好ましくは０．０１％以下になっているこ
とが望ましい。ヘリウムガスは高純度であれば良いがこ
の一部が窒素ガスで置換された混合ガスも好適なガス組
成である。またヘリウムガスの混合比率が１０〜９９体
積％のヘリウム−窒素混合ガスは特に好適な粒度分布を
持つ金属粉末を作製することができ、充填密度の高い導
電回路を形成することができる。製造コスト、粒度分
布、ペースト特性を勘案し好適な比率のヘリウム−窒素
混合ガスを使用することが工業的に極めて有用な手段で
ある。
【００１０】粒子形状はアトマイズ法で得られる球状が
一般的であるが、完全な球状でなく、一部変形を加えて
も差し支えない。本発明で用いられる金属粉末は、特性
を損なわないものであれば、特に限定されないが、金、
銀、銅、ニッケル及びそれらの合金が特に好ましい。発
明で用いられる銅合金粉末は、特性を損なわない程度で
あれば、特に限定されないが、例えば溶融時にＡｌ，Ｚ
ｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｍ
ｏ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｓｂ，Ｂ，Ｐ，Ｍｇ，Ｌｉ，
Ｃ，Ｎａ，Ｂａ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｙ，Ｌａなどの金属、半金属及
びそれらの化合物を添加しても構わないし、また、本発
明で用いる粉末と同時に、Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｎ
ｂ，Ｓｂ，Ｂ，Ｐ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｃ，Ｎａ，Ｂａ，Ｔ
ｉ，Ｉｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｙ，Ｌａなどの金属、半金属およびそれらの化合物
からなる粉末を混合しても構わない。また、特性を損な
わない範囲で、本発明の銅合金粉末の一部を銅金属粉末
や銀金属粉末で置き換えることも可能である。このとき
用いられる銅金属粉末はアトマイズ粉末である必要はな
く、例えば電解銅粉、化学還元銅粉であってもよい。
一般的であるが、完全な球状でなく、一部変形を加えて
も差し支えない。本発明で用いられる金属粉末は、特性
を損なわないものであれば、特に限定されないが、金、
銀、銅、ニッケル及びそれらの合金が特に好ましい。発
明で用いられる銅合金粉末は、特性を損なわない程度で
あれば、特に限定されないが、例えば溶融時にＡｌ，Ｚ
ｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｍ
ｏ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｎｂ，Ｓｂ，Ｂ，Ｐ，Ｍｇ，Ｌｉ，
Ｃ，Ｎａ，Ｂａ，Ｔｉ，Ｉｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒ
ｈ，Ｒｕ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｙ，Ｌａなどの金属、半金属及
びそれらの化合物を添加しても構わないし、また、本発
明で用いる粉末と同時に、Ａｌ，Ｚｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｓ
ｉ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｆｅ，Ｂｉ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｉｒ，Ｎ
ｂ，Ｓｂ，Ｂ，Ｐ，Ｍｇ，Ｌｉ，Ｃ，Ｎａ，Ｂａ，Ｔ
ｉ，Ｉｎ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ｒｕ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｙ，Ｌａなどの金属、半金属およびそれらの化合物
からなる粉末を混合しても構わない。また、特性を損な
わない範囲で、本発明の銅合金粉末の一部を銅金属粉末
や銀金属粉末で置き換えることも可能である。このとき
用いられる銅金属粉末はアトマイズ粉末である必要はな
く、例えば電解銅粉、化学還元銅粉であってもよい。
【００１１】本発明の導電性ペースト材料には、前述の
金属粉末以外に種々の添加剤、成分が添加される。本発
明の金属粉末は前述のようにアトマイズ法によって球状
の微粒子を得ることができるが、さらに金属粉末の粒径
分布を調整する手段として気流分級機等の適当な分級プ
ロセスを併用するとさらに導電性ペースト材料としての
特性が大きく向上する。
金属粉末以外に種々の添加剤、成分が添加される。本発
明の金属粉末は前述のようにアトマイズ法によって球状
の微粒子を得ることができるが、さらに金属粉末の粒径
分布を調整する手段として気流分級機等の適当な分級プ
ロセスを併用するとさらに導電性ペースト材料としての
特性が大きく向上する。
【００１２】本発明に用いるバインダー樹脂は熱硬化型
フェノール樹脂であるが、特性を損なわない程度であれ
ば、熱硬化型フェノール樹脂以外の樹脂を加えても構わ
ない。熱硬化型フェノール樹脂以外の樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エチルセルロ
ース樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂を１種類また
は、２種類以上組み合わせて用いることができる。
フェノール樹脂であるが、特性を損なわない程度であれ
ば、熱硬化型フェノール樹脂以外の樹脂を加えても構わ
ない。熱硬化型フェノール樹脂以外の樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール
樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、エチルセルロ
ース樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂を１種類また
は、２種類以上組み合わせて用いることができる。
【００１３】本発明で用いるバインダー樹脂は導電性微
粉末１００重量部に対して５〜４０重量部が好ましい
が、より好ましくは１０〜３０重量部である。５重量部
以下の場合膜中の導電性微粉末を結合させておくのに充
分な樹脂量が得られ難く、４０重量部以下の場合は導電
性が低下する。該バインダー樹脂中のポリエチレン樹脂
は、融点が５０℃〜１５０℃の範囲であり、導電性ペー
スト中に分散可能であればいかなる構造でも差し支えな
いが、融点が９０℃〜１４０℃の範囲にあることが好ま
しい。ポリエチレン樹脂は、無変性、酸化型、一部をア
クリル酸あるいは酢酸ビニル等で共重合した変性樹脂で
もかまわない。酸化型の場合は、酸価が５〜２００ｍｇ
（ＫＯＨ／ｇ）の範囲であることが好ましく、１０〜１
２０ｍｇの範囲にあることがより好ましい。酸価が５〜
２００ｍｇの範囲にある場合は充分な分散性が得られ、
硬化膜の均質性が得られるため好ましい。形状として
は、無溶剤ワックス状、あるいは、粉体を溶剤で膨潤さ
せたゲル状で分散させるのが好ましい。溶剤で膨潤させ
る場合は、適度な膨潤性があればいかなる種類の溶剤で
も差し支えないが、芳香族系の溶剤で分散させることが
好ましい。例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、ｔ−ブチルトルエン、クメン、ジイソプロピルベン
ゼン、ドデシルベンゼンなどである。
粉末１００重量部に対して５〜４０重量部が好ましい
が、より好ましくは１０〜３０重量部である。５重量部
以下の場合膜中の導電性微粉末を結合させておくのに充
分な樹脂量が得られ難く、４０重量部以下の場合は導電
性が低下する。該バインダー樹脂中のポリエチレン樹脂
は、融点が５０℃〜１５０℃の範囲であり、導電性ペー
スト中に分散可能であればいかなる構造でも差し支えな
いが、融点が９０℃〜１４０℃の範囲にあることが好ま
しい。ポリエチレン樹脂は、無変性、酸化型、一部をア
クリル酸あるいは酢酸ビニル等で共重合した変性樹脂で
もかまわない。酸化型の場合は、酸価が５〜２００ｍｇ
（ＫＯＨ／ｇ）の範囲であることが好ましく、１０〜１
２０ｍｇの範囲にあることがより好ましい。酸価が５〜
２００ｍｇの範囲にある場合は充分な分散性が得られ、
硬化膜の均質性が得られるため好ましい。形状として
は、無溶剤ワックス状、あるいは、粉体を溶剤で膨潤さ
せたゲル状で分散させるのが好ましい。溶剤で膨潤させ
る場合は、適度な膨潤性があればいかなる種類の溶剤で
も差し支えないが、芳香族系の溶剤で分散させることが
好ましい。例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、ｔ−ブチルトルエン、クメン、ジイソプロピルベン
ゼン、ドデシルベンゼンなどである。
【００１４】該バインダー樹脂中のポリエチレン樹脂の
含有量は、導電性微粉末に対して０．０１〜５ｗｔ％で
あるが、より好ましくは０．５〜３ｗｔ％である。含有
量が０．０１ｗｔ％未満の場合は印刷時に良好な解像度
が得らず、５ｗｔ％以上の場合は、硬化膜の導電性が低
下するため好ましくない。該バインダー樹脂中の熱硬化
性型フェノール樹脂は、熱硬化型であればいかなる構造
でも差し支えないが、ホルムアルデヒド／フェノールの
モル比が１〜２の範囲であることが好ましい。該熱硬化
型フェノール樹脂の重量平均分子量は３００〜５０００
であることが好ましく、１０００〜４０００であること
がより好ましい。３００未満の場合、加熱硬化時に発生
する水蒸気が多く膜中にボイドができ易く、充分な膜強
度が得られ難い。５０００より大の場合は、可溶性が不
充分であり、ペースト化が困難となる。本発明に用いる
熱硬化型フェノール成分の一部を他のフェノール性水酸
基を持つ化合物に置き換えても差し支えない。フェノー
ル性水酸基を持つ樹脂としては、ｐ−クレゾールやｏ−
クレゾールとの混合物あるいはｍ−クレゾールあるいは
３，５−ジメチルフェノールを用いるアルキルフェノー
ルレゾール型樹脂、キシレン樹脂変性レゾール型樹脂、
ロジン変性フェノール型樹脂などが挙げられる。重量平
均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）測定した値をスチレン換算して算出す
るものとする。
含有量は、導電性微粉末に対して０．０１〜５ｗｔ％で
あるが、より好ましくは０．５〜３ｗｔ％である。含有
量が０．０１ｗｔ％未満の場合は印刷時に良好な解像度
が得らず、５ｗｔ％以上の場合は、硬化膜の導電性が低
下するため好ましくない。該バインダー樹脂中の熱硬化
性型フェノール樹脂は、熱硬化型であればいかなる構造
でも差し支えないが、ホルムアルデヒド／フェノールの
モル比が１〜２の範囲であることが好ましい。該熱硬化
型フェノール樹脂の重量平均分子量は３００〜５０００
であることが好ましく、１０００〜４０００であること
がより好ましい。３００未満の場合、加熱硬化時に発生
する水蒸気が多く膜中にボイドができ易く、充分な膜強
度が得られ難い。５０００より大の場合は、可溶性が不
充分であり、ペースト化が困難となる。本発明に用いる
熱硬化型フェノール成分の一部を他のフェノール性水酸
基を持つ化合物に置き換えても差し支えない。フェノー
ル性水酸基を持つ樹脂としては、ｐ−クレゾールやｏ−
クレゾールとの混合物あるいはｍ−クレゾールあるいは
３，５−ジメチルフェノールを用いるアルキルフェノー
ルレゾール型樹脂、キシレン樹脂変性レゾール型樹脂、
ロジン変性フェノール型樹脂などが挙げられる。重量平
均分子量の測定は、ゲルパーミエーションクロマトグラ
フィー（ＧＰＣ）測定した値をスチレン換算して算出す
るものとする。
【００１５】本発明の導電性ペースト中の導電性微粉末
の分散性を向上させるために、該導電性微粉末表面の金
属酸化物を除去あるいは還元するなどのため、添加剤を
加えても良い。添加剤としては、例えば、飽和脂肪酸、
不飽和脂肪酸、それらの金属塩、高級脂肪族アミン、第
１級アミン類、第２級アミン類、第３級アミン類、イミ
ダゾール類、トリアゾール類、テトラゾール類等の含窒
素複素環化合物、有機チタネート化合物、有機シリコン
化合物、有機ジルコニウム化合物、有機リン化合物、ヒ
ドロキノン及びその誘導体、金属キレート形成剤、フェ
ノール化合物、アントラセン及びその誘導体、より選ば
れた１種以上である。添加剤の添加量は、導電性微粉末
１００重量部に対して、前記添加剤の１種以上を０．１
〜２５重量部添加するのがよい。前記添加剤量が０．１
重量部以下では、添加剤の効果、例えば、分散性、消
泡、酸化物の還元等の効果が充分に作用せず、２５重量
部を越える場合は、塗膜としての特性、例えば耐熱性、
硬化性、接着性等が低下する。好ましくは、０．１〜１
０重量部である。
の分散性を向上させるために、該導電性微粉末表面の金
属酸化物を除去あるいは還元するなどのため、添加剤を
加えても良い。添加剤としては、例えば、飽和脂肪酸、
不飽和脂肪酸、それらの金属塩、高級脂肪族アミン、第
１級アミン類、第２級アミン類、第３級アミン類、イミ
ダゾール類、トリアゾール類、テトラゾール類等の含窒
素複素環化合物、有機チタネート化合物、有機シリコン
化合物、有機ジルコニウム化合物、有機リン化合物、ヒ
ドロキノン及びその誘導体、金属キレート形成剤、フェ
ノール化合物、アントラセン及びその誘導体、より選ば
れた１種以上である。添加剤の添加量は、導電性微粉末
１００重量部に対して、前記添加剤の１種以上を０．１
〜２５重量部添加するのがよい。前記添加剤量が０．１
重量部以下では、添加剤の効果、例えば、分散性、消
泡、酸化物の還元等の効果が充分に作用せず、２５重量
部を越える場合は、塗膜としての特性、例えば耐熱性、
硬化性、接着性等が低下する。好ましくは、０．１〜１
０重量部である。
【００１６】本発明の導電性ペーストには、公知の粘度
調整剤、希釈剤、沈降防止剤、レベリング剤、カップリ
ング剤を適宜配合しても良いことは言うまでもない。本
発明の導電性ペースト中の導電性微粉末の分散性を良く
するために回分ニーダー等の高粘性用混練機、スパイラ
ルミキサー、プラネタリーミキサー、ポニーミキサー、
バタフライミキサー等の縦軸混練機、ロールミル、テー
パーロール等のロール型混練機を用いる事ができる。本
発明の効果を充分に発揮させるためには、導電性ペース
ト中の導電性微粉末とバインダー樹脂が均一に分散して
いる事が好ましい。
調整剤、希釈剤、沈降防止剤、レベリング剤、カップリ
ング剤を適宜配合しても良いことは言うまでもない。本
発明の導電性ペースト中の導電性微粉末の分散性を良く
するために回分ニーダー等の高粘性用混練機、スパイラ
ルミキサー、プラネタリーミキサー、ポニーミキサー、
バタフライミキサー等の縦軸混練機、ロールミル、テー
パーロール等のロール型混練機を用いる事ができる。本
発明の効果を充分に発揮させるためには、導電性ペース
ト中の導電性微粉末とバインダー樹脂が均一に分散して
いる事が好ましい。
【００１７】本発明に用いられる基板は、特に限定され
ないが、通常、アルミナ基板、窒化アルミ基板、低温焼
成用ガラス基板などのセラミックス基板や、アルミ、ス
テンレスなどのメタル基板などの無機基板やガラスエポ
キシ樹脂基板、紙フェノール樹脂基板、ポリイミド基
板、ポリエステル樹脂基板、ＢＴレジン基板、ポリサル
フォン樹脂基板、ポリエーテルサルフォン樹脂基板、ポ
リエーテルイミド樹脂基板、ポリブタジエン樹脂基板、
ガラスポリイミド樹脂基板やフレキシブル基板などの有
機基板を使用することができる。
ないが、通常、アルミナ基板、窒化アルミ基板、低温焼
成用ガラス基板などのセラミックス基板や、アルミ、ス
テンレスなどのメタル基板などの無機基板やガラスエポ
キシ樹脂基板、紙フェノール樹脂基板、ポリイミド基
板、ポリエステル樹脂基板、ＢＴレジン基板、ポリサル
フォン樹脂基板、ポリエーテルサルフォン樹脂基板、ポ
リエーテルイミド樹脂基板、ポリブタジエン樹脂基板、
ガラスポリイミド樹脂基板やフレキシブル基板などの有
機基板を使用することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、実施例と比較例によって本
発明を具体的に説明する。なお実施例記載の各種試験は
次のように行った。 （１）ファインライン形成性 銅張りＣＥＭ−３基板（銅箔厚み３５μｍ）にライン／
スペース＝２００μｍ／２００μｍ（長さ１００ｍｍ）
のラインをエッチング形成し、その後ソルダーレジスト
を塗布硬化し、ファインライン形成性評価基板とする。
ライン／スペースの段差は約１０μｍに形成する。該評
価基板上にライン／スペース＝２００μｍ／２００μｍ
（長さ１００ｍｍ）ライン本数１０本のパターンのステ
ンレスクリーン（１８０メッシュ）を用いて導電性ペー
ストをスクリーン印刷し、ファインラインを形成した。
ファインライン形成後、２５℃で１時間放置した後、該
評価基板を１７０℃で２０分間加熱硬化させ、試験試料
とした。各ライン間のスペース（凹部分）を計測して平
均値を求め、スペースの減少率を計算する。これを、フ
ァインライン性とする。ファインライン性が７０％以上
であるものを、ファインライン性良好と判断する。スペ
ース間隔は、レーザーフォーカス変位計を用いて測定し
た。各ラインの導電性を４端子法を用いて測定し、平均
値を計算し、ファインライン抵抗値とした。
発明を具体的に説明する。なお実施例記載の各種試験は
次のように行った。 （１）ファインライン形成性 銅張りＣＥＭ−３基板（銅箔厚み３５μｍ）にライン／
スペース＝２００μｍ／２００μｍ（長さ１００ｍｍ）
のラインをエッチング形成し、その後ソルダーレジスト
を塗布硬化し、ファインライン形成性評価基板とする。
ライン／スペースの段差は約１０μｍに形成する。該評
価基板上にライン／スペース＝２００μｍ／２００μｍ
（長さ１００ｍｍ）ライン本数１０本のパターンのステ
ンレスクリーン（１８０メッシュ）を用いて導電性ペー
ストをスクリーン印刷し、ファインラインを形成した。
ファインライン形成後、２５℃で１時間放置した後、該
評価基板を１７０℃で２０分間加熱硬化させ、試験試料
とした。各ライン間のスペース（凹部分）を計測して平
均値を求め、スペースの減少率を計算する。これを、フ
ァインライン性とする。ファインライン性が７０％以上
であるものを、ファインライン性良好と判断する。スペ
ース間隔は、レーザーフォーカス変位計を用いて測定し
た。各ラインの導電性を４端子法を用いて測定し、平均
値を計算し、ファインライン抵抗値とした。
【００１９】実施例および比較例に用いる銅微粉末およ
び銅合金微粉末の作製方法を以下に示す。 （２）銅微粉末の作製 銅粒子３３０ｇを黒鉛るつぼ中で高周波誘導加熱を用い
て融解した。雰囲気はヘリウムガスに置換して操作し
た。１６００℃まで加熱後、るつぼ先端より落下する融
液に対して圧力３０ｋ／Ｇのヘリウムガスを円周状に取
り付けたノズル（ノズル径１．２ｍｍで円周状に１８個
装着）から噴出し銅粉末を作製した。得られた粉末はサ
イクロンで捕集した。得られた銅粉末を走査型電子顕微
鏡で観察したところ球状（平均粒径１５．０μｍであっ
た。）得られた銅粉末のうち、粒径が２０μｍ以下の粉
末を銅微粉末と呼ぶ。 （３）銅合金粉末の作製 銅粒子３１６ｇと銀粒子１５ｇを用い、上記（２）と全
く同一条件で銅銀合金粉末を作製した。得られた銅銀合
金粉の表面銀濃度をＸ線光電子分光分析装置で測定し
た。銀濃度の測定には測定光電子エネルギーが近いピー
ク同士で比較するため、Ａｇ３ｄ5/2（ＡｌのＫα線）
とＣｕ３ｐ（ＭｇのＫα線）を選び表面から の深さ５
０Ａ程度の表面濃度として求め、この値とＩＣＰで求め
た平均銀濃度の比を銀濃度比とした。銀濃度比は、４．
５で平均粒径は９．６μｍ、最大粒径は６０μｍであっ
た。粒度分布はＳＥＭ写真画像から粒子サイズを測定し
て求めた。得られた銅合金粉末のうち、粒径が２０μｍ
以下の粉末を銅合金微粉末と呼ぶ。
び銅合金微粉末の作製方法を以下に示す。 （２）銅微粉末の作製 銅粒子３３０ｇを黒鉛るつぼ中で高周波誘導加熱を用い
て融解した。雰囲気はヘリウムガスに置換して操作し
た。１６００℃まで加熱後、るつぼ先端より落下する融
液に対して圧力３０ｋ／Ｇのヘリウムガスを円周状に取
り付けたノズル（ノズル径１．２ｍｍで円周状に１８個
装着）から噴出し銅粉末を作製した。得られた粉末はサ
イクロンで捕集した。得られた銅粉末を走査型電子顕微
鏡で観察したところ球状（平均粒径１５．０μｍであっ
た。）得られた銅粉末のうち、粒径が２０μｍ以下の粉
末を銅微粉末と呼ぶ。 （３）銅合金粉末の作製 銅粒子３１６ｇと銀粒子１５ｇを用い、上記（２）と全
く同一条件で銅銀合金粉末を作製した。得られた銅銀合
金粉の表面銀濃度をＸ線光電子分光分析装置で測定し
た。銀濃度の測定には測定光電子エネルギーが近いピー
ク同士で比較するため、Ａｇ３ｄ5/2（ＡｌのＫα線）
とＣｕ３ｐ（ＭｇのＫα線）を選び表面から の深さ５
０Ａ程度の表面濃度として求め、この値とＩＣＰで求め
た平均銀濃度の比を銀濃度比とした。銀濃度比は、４．
５で平均粒径は９．６μｍ、最大粒径は６０μｍであっ
た。粒度分布はＳＥＭ写真画像から粒子サイズを測定し
て求めた。得られた銅合金粉末のうち、粒径が２０μｍ
以下の粉末を銅合金微粉末と呼ぶ。
【００２０】
【実施例１】該銅微粉末１００ｇと熱硬化型フェノール
樹脂（フェノール／ホルムアルデヒド比が１．０で重量
平均分子量が１０００のフェノール樹脂）８ｇ、表１中
のポリエチレン樹脂Ａ０．５ｇ、およびトリエタノール
アミン０．１ｇ、ジプロピレングリコールメチルエーテ
ル１０ｇを３本ロールで混練し、導電性ペーストを作製
した。得られた導電性ペーストを前記（１）の如く塗布
し、ファインライン抵抗値を測定したところ１．８Ωと
良好な値であった。ファインライン性を評価したとこ
ろ、８０％と良好な値であった。
樹脂（フェノール／ホルムアルデヒド比が１．０で重量
平均分子量が１０００のフェノール樹脂）８ｇ、表１中
のポリエチレン樹脂Ａ０．５ｇ、およびトリエタノール
アミン０．１ｇ、ジプロピレングリコールメチルエーテ
ル１０ｇを３本ロールで混練し、導電性ペーストを作製
した。得られた導電性ペーストを前記（１）の如く塗布
し、ファインライン抵抗値を測定したところ１．８Ωと
良好な値であった。ファインライン性を評価したとこ
ろ、８０％と良好な値であった。
【００２１】
【実施例２】表１中のポリエチレン樹脂Ａ１０ｇをキシ
レン４０ｇと混合し、７０℃で加熱しながら、１時間攪
拌し、充分に分散させたのち、２５℃まで放冷し、ワッ
クス状のポリエチレン樹脂分散物を作製した。該銅微粉
末１００ｇと熱硬化型フェノール樹脂（フェノール／ホ
ルムアルデヒド比が１．０で重量平均分子量が１０００
のフェノール樹脂）８ｇ、該ポリエチレン樹脂ペースト
Ａ２．５ｇ、およびトリエタノールアミン０．１ｇ、ジ
プロピレングリコールメチルエーテル１０ｇを３本ロー
ルで混練し、導電性ペーストを作製した。得られた導電
性ペーストを前記（１）の如く塗布し、ファインライン
抵抗値を測定したところ１．６Ωと良好な値であった。
ファインライン性を評価したところ、９３％と良好な値
であった。
レン４０ｇと混合し、７０℃で加熱しながら、１時間攪
拌し、充分に分散させたのち、２５℃まで放冷し、ワッ
クス状のポリエチレン樹脂分散物を作製した。該銅微粉
末１００ｇと熱硬化型フェノール樹脂（フェノール／ホ
ルムアルデヒド比が１．０で重量平均分子量が１０００
のフェノール樹脂）８ｇ、該ポリエチレン樹脂ペースト
Ａ２．５ｇ、およびトリエタノールアミン０．１ｇ、ジ
プロピレングリコールメチルエーテル１０ｇを３本ロー
ルで混練し、導電性ペーストを作製した。得られた導電
性ペーストを前記（１）の如く塗布し、ファインライン
抵抗値を測定したところ１．６Ωと良好な値であった。
ファインライン性を評価したところ、９３％と良好な値
であった。
【００２２】以下同様にして実施例１〜７、及び比較例
１〜３を作製した。その際用いたポリエチレン樹脂は、
表１に示す。結果は表２に示す通りである。表２から明
らかなように、本発明の導電性ペーストは、非常に優れ
たファインライン特性を示す。
１〜３を作製した。その際用いたポリエチレン樹脂は、
表１に示す。結果は表２に示す通りである。表２から明
らかなように、本発明の導電性ペーストは、非常に優れ
たファインライン特性を示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、ファイン
ライン形成を可能とし、高品質で高精細の導体回路の製
造を可能にしたものである。
ライン形成を可能とし、高品質で高精細の導体回路の製
造を可能にしたものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０８Ｌ 23:04）
Claims (3)
- 【請求項１】 粒子径１００μｍ以下である球状の金属
粉末を導電性フィラーとし、熱硬化型フェノール樹脂を
バインダー樹脂とする導電性ペーストにおいて、該導電
性粉末１００重量部に対してポリエチレン樹脂を０．０
１〜５ｗｔ％含むことを特徴とする導電性ペースト。 - 【請求項２】 該導電性フィラーとして、一般式Ａｇx
Ｃｕy（０．００１≦ｘ≦０．４，０．６≦ｙ≦０．９
９９（原子比））で表され、且つ粒子表面の銀濃度が粒
子の平均の銀濃度より高い銅合金粉末であり、かつ粒子
径が０．１〜１００μｍであることを特徴とする請求項
１記載の導電性ペースト。 - 【請求項３】 粒子径１００μｍ以下である球状の金属
粉末と、バインダー樹脂、溶剤とを混合してなる導電性
ペーストの製造方法において、ポリエチレン樹脂を予め
溶剤中に分散させた分散物を添加することを特徴とする
導電性ペーストの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12544096A JPH09310006A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12544096A JPH09310006A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09310006A true JPH09310006A (ja) | 1997-12-02 |
Family
ID=14910147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12544096A Withdrawn JPH09310006A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 導電性ペーストおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09310006A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176720A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Toray Ind Inc | 無機粉末含有ポリイミド前駆体ペースト |
| US7037448B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-05-02 | Noritake Co., Limited | Method of producing a conductor paste |
| US8053066B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Conductive paste and wiring board using same |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12544096A patent/JPH09310006A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176720A (ja) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Toray Ind Inc | 無機粉末含有ポリイミド前駆体ペースト |
| JP4507322B2 (ja) * | 1999-12-20 | 2010-07-21 | 東レ株式会社 | 無機粉末含有ポリイミド前駆体ペースト |
| US7037448B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-05-02 | Noritake Co., Limited | Method of producing a conductor paste |
| US8053066B2 (en) | 2006-01-20 | 2011-11-08 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Conductive paste and wiring board using same |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030805 |