JPH1012044A - 硬化性導電組成物 - Google Patents

硬化性導電組成物

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JPH1012044A
JPH1012044A JP16489196A JP16489196A JPH1012044A JP H1012044 A JPH1012044 A JP H1012044A JP 16489196 A JP16489196 A JP 16489196A JP 16489196 A JP16489196 A JP 16489196A JP H1012044 A JPH1012044 A JP H1012044A
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hole
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Seiji Katou
誠司 賀藤
Tomoki Okamoto
朋己 岡本
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Tokuyama Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】回路形成用基板のスルーホールまたはスルーホ
ール形成用貫通孔に充填硬化して、更に金属メッキを施
すことにより形成された導通スルーホールにおいて、金
属メッキ層の形成不良の検出を行ったり、あるいは硬化
性導電組成物の表面に絶縁性のソルダーレジストを塗布
した場合に発生するピンホールの検出に好適に使用し得
る硬化性導電組成物を提供する。 【解決手段】(1)銅粉末、銀粉末等の導電性粉末 1
00重量部 (2)エポキシ樹脂、フェノール樹脂等の硬化性樹脂
4〜90重量部 (3)フルオレセイン、MgWO4等の蛍光物質 0.
004〜18重量部 を含んでなる硬化性導電組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な硬化性導電
組成物に関する。詳しくは、回路形成用基板のスルーホ
ールまたはスルーホール形成用貫通孔に充填硬化して、
更に金属メッキを施すことにより形成された導通スルー
ホールにおいて、金属メッキ層の形成不良の検出を行っ
たり、あるいは硬化性導電組成物の表面に絶縁性のソル
ダーレジストを塗布した場合に発生するピンホールの検
出に好適に使用し得る硬化性導電組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】硬化性導電組成物は、エレクトロニクス
分野において、IC回路用、導電性接着剤、電磁波シー
ルド剤等多くの用途に使用されている。特に最近では、
硬化性導電組成物をスルーホールまたはスルーホール形
成用の貫通孔に充填・硬化させて、スルーホールを完全
に埋め、該スルーホール表面より突出した硬化性導電組
成物の硬化体を研削し、続いて金属メッキによりメッキ
を行った後パターン形成することにより、導通スルーホ
ールの形成を行うと共に、該スルーホール上に部品の搭
載を可能にした技術も提案されている。
【0003】しかしながら、上記工程において、硬化性
導電組成物が充填不良やスルーホール内の異物等により
スルーホール表面に深い穴が生成することがあり、金属
メッキを施しても該穴の内部深くまで達しないために硬
化性導電組成物が露出することがある。更にエッチング
等によりパターン形成する際に、エッチングレジストの
ずれにより硬化性導電組成物が露出することがある。こ
のような場合、後に行われる工程の種類にもよるがスル
ーホール信頼性やハンダ濡れ性、絶縁信頼性が劣ってく
る可能性があった。
【0004】また、従来より硬化性導電組成物により電
気回路配線や電磁波シールド層等の形成が行われている
が、表層をスクリーン印刷等によって電気絶縁性のソル
ダーレジストで覆う際にスクリーンに付着したゴミによ
るピンホールが形成され、該硬化性導電組成物が露出す
ることがある。このような場合、ピンホールにはんだが
付着して電子部品との電気的な短絡を起こす恐れがあっ
た。
【0005】そこで、上記のような硬化性導電組成物の
露出を検出する外観検査が重要となり、従来は金属メッ
キ形成の前や後に或いはソルダーレジスト形成後に目視
やCCDカメラを用いて該露出部を細かに観察すること
が行われていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の外観検査方法で
は、数多くのスルーホールや広く塗布されたソルダーレ
ジストの中から、微細な不良を検出することは非常に難
しく長い時間を要してしまうという問題点があった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、硬化性導電組成
物に蛍光物質を含有させることによって、スルーホール
表面の硬化性導電組成物の露出を容易に検出できる方法
を見い出した。
【0008】即ち本発明は、(1)導電性粉末 100
重量部 (2)硬化性樹脂 4〜90重量部 (3)蛍光物質 0.004〜18重量部 を含むことを特徴とする硬化性導電組成物である。
【0009】本発明において、導電性粉末は特に限定さ
れるものではなく、金、銀、銅、アルミニウム、ニッケ
ル、鉛、チタン、カーボン等公知のものが制限無く使用
できる。これらは、単独でまたは混合して或いは合金等
として使用できる。また該導電性粉末の形状は特に限定
されるものではなく、球状、フレーク状、樹枝状、繊維
状等が単独で或いは混合して使用できる。
【0010】本発明において、硬化性樹脂は架橋成分と
必要に応じて用いいられる架橋成分の種類に応じた硬化
剤からなる。該架橋成分は特に限定されるものではな
く、公知のものが単独で或いは混合して使用できる。代
表的なものを列記すれば、フェノール樹脂、尿素樹脂、
メラミン樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、キシレン樹
脂、不飽和ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂、ジアリ
ルフタレート樹脂等に代表される熱硬化性樹脂、光増感
剤を配合した(メタ)アクリル酸エステル等のビニル基
を有する化合物、感光性ポリイミド等に代表される光硬
化性樹脂、シアノアクリレート樹脂等に代表される湿気
硬化性樹脂等である。また、架橋成分の種類に応じた硬
化剤も公知のものを特に制限無く使用できる。特に好適
な架橋成分は、耐熱性、耐湿性、耐溶剤性、耐燃性、強
靭性等に優れたエポキシ樹脂やレゾール型フェノール樹
脂等が挙げられ、エポキシ樹脂に好適な硬化剤はアミン
系、酸無水物系、ノボラック型フェノール樹脂系等が挙
げられる。レゾール型フェノール樹脂は特に硬化剤を必
要としない。
【0011】該硬化性樹脂の含有量は導電性粉末100
重量部に対し4〜90重量部の範囲であり、この範囲未
満で有れば、硬化性樹脂の硬化によって導電性粉末を加
圧接触させまたこれを保持する力が著しく弱まり、また
この範囲を越えると導電性粉末の電気的結合が著しく劣
るため、何れも硬化性導電組成物の硬化体の導電性が著
しく損なわれる結果となるために好ましくない。硬化性
樹脂の好適な配合量は、導電性粉末100重量部に対し
15〜35重量部の範囲である。
【0012】次に、一般に蛍光物質とは、外部エネルギ
ーを吸収して固有の光を放出する蛍光物質と外部エネル
ギー入射停止後にも発光する燐光(蓄光)物質とに分け
られるが、本発明において特に重要となる蛍光物質は、
その何れを用いてもよい。そして、後の外観検査方法
は、蛍光物質それぞれの性質に応じた最適の方法を採用
すればよい。該蛍光物質は公知のものが使用でき、代表
的なものを列記すれば、紫外線や可視光で励起するBa
SiO5:Pb(紫外)、MgWO4(青白)、Zn2
iO4:Mn(緑)、Y23:Eu(赤)、ZnS:C
u(緑・りん光)、アントラセン(青)、フルオレセイ
ン(緑)、ローダミンB(赤緑)等やX線や放射線で励
起するCaWO4(青紫)、Gd22S:Tb(緑)
等、電子線で励起するZnS:Cu(緑)、ZnS:A
g(青)等が挙げられる(上記の化合物中、:の記号の
後の物質は付活剤を示す)。
【0013】また、その最適添加量は、蛍光物質の種類
や硬化性樹脂の含有量にもよるが、導電性粉末100重
量部に対し蛍光物質が0.004〜18重量部でなけれ
ばならない。蛍光物質が0.004重量部未満であれば
蛍光の光量が低すぎて外観検査時で不良検出が難しくな
り、蛍光物質が18重量部より多ければ導電性粉末や硬
化性樹脂とのバランスが崩れ、硬化性導電組成物の硬化
体の導電性が著しく劣ることになる。蛍光物質の特に好
適な配合量は、導電性粉末100重量部に対し0.07
5〜3.5重量部の範囲である。
【0014】本発明において、必要であれば公知の添加
剤を特に制限無く用いることが出来る。例えば分散剤、
分散助剤、還元剤、酸化防止剤、消泡剤、レベリング
剤、粘度調整剤、銅箔密着性付与剤、硬化促進剤、反応
抑制剤、チキソ性付与剤等が挙げられる。
【0015】本発明の硬化性導電組成物の適用例を以下
に述べるが、これらに限られるものではない。適用例と
して、図1で示したように本発明の硬化性導電組成物3
をプリント配線板のスルーホールまたはスルーホール形
成用の貫通孔に充填、硬化させて用いることが出来る。
この後、図2に示したように該硬化性導電組成物の硬
化体上にソルダーレジスト4等の電気絶縁性塗膜を形成
した時の塗膜不良5(ピンホール・ずれ)等を検出す
る。また、図3に示したようにスルーホール表面より
突出した該硬化性導電組成物の硬化体を研削し、続いて
該硬化性導電組成物の硬化体上に金属メッキ8または蛍
光物質を含有しない硬化性導電組成物8を形成した時の
形成不良9(ピンホール)やずれ10等を検出する。こ
こで形成不良9の発生は、スルーホール内またはスルー
ホール形成用の貫通孔内の異物7等による硬化性導電組
成物3の充填不良や硬化性導電組成物3の充填時や硬化
時に発生するボイド等に起因する。また、図4に示し
たようにビルドアップ等の多層回路基板において該硬化
性導電組成物の硬化体上に感光性絶縁樹脂によるフォト
ビア12(穴)を形成した時の貫通不良13(現像不足
等)やずれ等を検出する。
【0016】また、別の適用例として、図5に示したよ
うに本発明の硬化性導電組成物3を電気回路配線用や電
磁波シールド層用として基板に塗布・硬化させて用いる
ことが出来る。この後、該硬化性導電組成物の硬化体の
表層を電気絶縁性のソルダーレジスト4で覆った時の塗
膜不良16(ピンホール)等を検出する。
【0017】上記のような本発明の硬化性導電組成物の
適用例において、塗膜不良やずれ等の検出には該硬化性
導電組成物に含有される蛍光物質に応じた電磁波を照射
し、その蛍光を検出することにより行われるが、その方
法には特に制限されない。例えば、該硬化性導電組成物
を使用したプリント配線板を必要であれば外部からの光
を遮断した空間において所定の電磁波を照射し蛍光を検
出したり、該硬化性導電組成物を使用したプリント配線
板の表面に対し所定の電磁波を走査照射し蛍光を検出し
たり、該硬化性導電組成物を使用したプリント配線板を
搬送させて位置固定された所定の電磁波を照射し蛍光を
検出したり、蛍光の検出を目視或いは該蛍光を感知する
受光器等で行ったりする方法等が採られる。また、含有
する蛍光物質が燐光(蓄光)物質で有れば所定の電磁波
を照射して直ぐに蛍光を検出する必要が無いため照射空
間とは別の空間で検出するなど応用が利く方法も採るこ
とが出来る。
【0018】
【発明の効果】以上の説明より理解されるように、本発
明の硬化性導電組成物を用いれば、該硬化性導電組成物
の表面に形成された金属層や樹脂層等の欠陥を容易に検
出することが可能となるため、プリント配線板の製造に
おいて歩留まり向上や検査工程の省力化に極めて有用で
ある。
【0019】
【実施例】以下、本発明を具体的に説明するために実施
例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【0020】実施例1 以下に示す手順に従って、硬化性導電組成物及びプリン
ト配線板を作製した。
【0021】平均粒径10μmのフレーク状銀粉100
重量部に対し、リノール酸を1重量部の割合で配合し、
窒素雰囲気下で15分間、乳鉢により予備混合した。こ
のようにして得た表面処理銀粉101重量部に対し、
1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル(エポ
キシ当量=165)/ノボラック型フェノール樹脂(ヒ
ドロキシ当量=105)=75/25(重量比)の割合
で混合した硬化性樹脂を25重量部添加し、さらに2−
エチル−4−メチルイミダゾールを0.5重量部、蛍光
物質としてフルオレセインを0.125重量部、粘度調
整剤としてブチルセロソルブを適量添加した後、3本ロ
ールミルで30分間混練して銀ペーストを調製した。得
られた銀ペーストの粘度は、室温で500PSであっ
た。また、スクリーン印刷を行い150℃、30分加熱
することで比抵抗を求めたところ、5×10-5Ωcmで
あり良好な値を示した。
【0022】次に調製した銀ペーストを、サイズ500
mm×330mm、厚さ0.6mmの両面銅張積層板
(FR−4)に設けた9000孔のスルーホール用貫通
孔(孔径0.3mmφ)に印刷により充填した後、15
0℃、1時間加熱することで硬化させ、更に両面銅張積
層板の表面から突出した銀ペースト硬化体をバフ研磨に
より研削して平滑にし、電解により厚さ15μmの銅メ
ッキ層を銅箔上及び銀ペースト硬化体上に形成させた。
このようにして作製したプリント配線板20ボードに対
しそれぞれ紫外線を当てて目視で観察したところ(観察
スルーホール数=9000孔×両面×20ボード)、緑
色に光る点が3箇所確認された。この時要した時間は3
秒/面・ボードであった。
【0023】実施例2 以下に示す手順に従って、硬化性導電組成物及びプリン
ト配線板を作製した。
【0024】平均粒径10μmの樹枝状電解銅粉100
重量部に対し、チタンカップリング剤を1重量部の割合
で配合し、空気中で15分間乳鉢により予備混合した。
このようにして得た表面処理銅粉101重量部に対し、
レゾール型フェノール樹脂を17重量部添加し、さらに
蛍光物質としてMgWO4を0.85重量部、粘度調整
剤としてブチルセロソルブを適量添加した後、3本ロー
ルミルで30分間混練して銅ペーストを調製した。得ら
れた銅ペーストの粘度は、室温で300PSであった。
【0025】次にサイズ330mm×330mm、厚さ
1.6mmの両面銅張積層板(FR−4)をパターンエ
ッチングすることによってパターン回路を設け、これを
覆うように絶縁層を形成した。更に上記のようにして調
製した銅ペーストを印刷により塗布、150℃30分間
加熱硬化することにより電磁波シールド層を形成し、表
面に絶縁性のソルダーレジストを形成した。銅ペースト
の比抵抗は2×10-4Ωcmと良好な値を示した。この
ようにして作製したプリント配線板20ボードに対しそ
れぞれ紫外線を当てて目視で観察したところ、青白色に
光る点が5箇所確認された。この時要した時間は3秒/
面・ボードであった。
【0026】比較例1 実施例1において蛍光物質を添加しない以外は全く同様
な方法で銀ペーストを調製し、また実施例1と全く同様
な方法でプリント配線板を作製した。得られた銀ペース
トの粘度は室温で580PS、比抵抗は5×10-5Ωc
mであった。
【0027】このようにして作製したプリント配線板2
0ボードに対し目視で観察したところ(観察スルーホー
ル数=9000孔×両面×20ボード)、銅メッキピン
ホールが2箇所確認された。この時要した時間は10分
/面・ボードであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明の硬化性導電組成物を用いた
回路基板の断面図である。
【図2】 図2は、図1に続いて得られる回路基板の製
造工程図及び代表的な態様を示す図である。
【図3】 図3は、図1に続いて得られる回路基板の製
造工程図及び代表的な態様を示す図である。
【図4】 図4は、図1に続いて得られる回路基板の製
造工程図及び代表的な態様を示す図である。
【図5】 図5は、本発明の硬化性導電組成物を使用し
た回路基板の断面図である。
【符号の説明】
1 絶縁基板 2 銅箔 3 硬化性導電組成物(硬化体) 4 電気絶縁性ソルダーレジスト 5 塗膜不良 6 硬化性導電組成物の充填不良 7 貫通孔(スルーホール)内の異物 8 金属メッキ層 9 金属メッキ層のピンホール 10 パターンずれ 11 (感光性)電気絶縁性樹脂 12 フォトビア 13 フォトビアの開口不良 14 金属メッキ層 15 スルーホール 16 塗膜不良(ピンホール)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)導電性粉末 100重量部 (2)硬化性樹脂 4〜90重量部 (3)蛍光物質 0.004〜18重量部 を含んでなる硬化性導電組成物。
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