JPH10334734A - 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
- JPH10334734A JPH10334734A JP14558897A JP14558897A JPH10334734A JP H10334734 A JPH10334734 A JP H10334734A JP 14558897 A JP14558897 A JP 14558897A JP 14558897 A JP14558897 A JP 14558897A JP H10334734 A JPH10334734 A JP H10334734A
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- JP
- Japan
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- copper paste
- liquid polybutadiene
- paste composition
- ether
- copper
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- Pending
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- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回路である銅箔との密着力が向上し吸湿後の
半田耐熱性や熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性
不良を起こさない銅ペーストを提供する。 【解決手段】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分とし
てなり、さらに数平均分子量３０００以下の液状ポリブ
タジエンを含有することを特徴とする導電性銅ペースト
組成物であり、好ましくは液状ポリブタジエンがバイン
ダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％含まれる。使用す
る液状ポリブタジエンはエポキシ化、アクリル化又はメ
タクリル化又はマレイン化変性されたものおよび変性さ
れていないものを単独または二種以上の混合物である。
半田耐熱性や熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性
不良を起こさない銅ペーストを提供する。 【解決手段】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分とし
てなり、さらに数平均分子量３０００以下の液状ポリブ
タジエンを含有することを特徴とする導電性銅ペースト
組成物であり、好ましくは液状ポリブタジエンがバイン
ダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％含まれる。使用す
る液状ポリブタジエンはエポキシ化、アクリル化又はメ
タクリル化又はマレイン化変性されたものおよび変性さ
れていないものを単独または二種以上の混合物である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特にプリント回路
基板におけるスルーホール部分の導通用として好適な導
電性銅ペースト組成物に関するものであるがスルーホー
ル接続用途のみならず、回路、電磁波シールドなどの用
途においても有効である。
基板におけるスルーホール部分の導通用として好適な導
電性銅ペースト組成物に関するものであるがスルーホー
ル接続用途のみならず、回路、電磁波シールドなどの用
途においても有効である。
【０００２】
【従来の技術】紙基材フェノール樹脂基板あるいはガラ
ス布基材エポキシ樹脂基板などのプリント回路基板のラ
ンド部にスルーホールを設け、そこに導電性銀ペースト
（以下、銀ペーストという）をスクリーン印刷で埋め込
み後、加熱硬化してプリント配線板を製造する方法が最
近盛んになってきた。しかし、銀ペーストを使用した場
合は特に最近パターン回路がファインピッチ化している
ためマイグレーションの問題が多発している。また、銀
は導電性には優れるものの高価な金属である。
ス布基材エポキシ樹脂基板などのプリント回路基板のラ
ンド部にスルーホールを設け、そこに導電性銀ペースト
（以下、銀ペーストという）をスクリーン印刷で埋め込
み後、加熱硬化してプリント配線板を製造する方法が最
近盛んになってきた。しかし、銀ペーストを使用した場
合は特に最近パターン回路がファインピッチ化している
ためマイグレーションの問題が多発している。また、銀
は導電性には優れるものの高価な金属である。
【０００３】このため、最近これに代わるものとして導
電性銅ペースト（以下、銅ペーストという）が注目され
てきた。ところが銅は酸化し易く、その酸化物は絶縁体
であるために、銅の酸化を効果的におさえ、さらには還
元作用を持つ物質を配合する必要がある。このような酸
化の防止策として、例えば特開昭６１−３１５４号公報
や特開昭６３−２８６４７７号公報などが知られてい
る。
電性銅ペースト（以下、銅ペーストという）が注目され
てきた。ところが銅は酸化し易く、その酸化物は絶縁体
であるために、銅の酸化を効果的におさえ、さらには還
元作用を持つ物質を配合する必要がある。このような酸
化の防止策として、例えば特開昭６１−３１５４号公報
や特開昭６３−２８６４７７号公報などが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これまで、本発明者ら
は、スルーホール用の銅ペーストとして、特願平６−２
０７８２４号、特願平６−２９５３８４号、特願平７−
１６１２２４号、特願平７−１７７８２２号、特願平７
−２２４４０１号等の明細書に記載されているようにス
クリーン印刷で埋め込みした後、加熱・硬化することに
より、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に冷熱衝撃試験や半田ディップ試験など熱的衝撃
に伴うスルーホール部分の導電性不良を起こさない銅ペ
ーストを提供してきた。
は、スルーホール用の銅ペーストとして、特願平６−２
０７８２４号、特願平６−２９５３８４号、特願平７−
１６１２２４号、特願平７−１７７８２２号、特願平７
−２２４４０１号等の明細書に記載されているようにス
クリーン印刷で埋め込みした後、加熱・硬化することに
より、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に冷熱衝撃試験や半田ディップ試験など熱的衝撃
に伴うスルーホール部分の導電性不良を起こさない銅ペ
ーストを提供してきた。
【０００５】しかし、最近になり紙基材フェノール樹脂
基板に使用した場合にも吸湿後の熱衝撃性、すなわち、
プリント配線板用銅張積層板の試験方法ＪＩＳ規格Ｃ−
６４８６、ＭＩＬ規格Ｐ−１３９４９Ｇなどに示される
ような煮沸後に半田ディップを行う試験やＣ処理後（す
なわち、４０℃／９０％ＲＨ、９６時間処理）後に半田
ディップを行い、導通抵抗値の変化率を１００％以内に
したいとの要求が求められるようになった。
基板に使用した場合にも吸湿後の熱衝撃性、すなわち、
プリント配線板用銅張積層板の試験方法ＪＩＳ規格Ｃ−
６４８６、ＭＩＬ規格Ｐ−１３９４９Ｇなどに示される
ような煮沸後に半田ディップを行う試験やＣ処理後（す
なわち、４０℃／９０％ＲＨ、９６時間処理）後に半田
ディップを行い、導通抵抗値の変化率を１００％以内に
したいとの要求が求められるようになった。
【０００６】吸湿後の半田ディップ試験では基板の熱膨
張による応力の他、吸湿水の急激なガス化に伴う体積膨
張による応力に導電性銅ペースト硬化物が耐えなければ
ならない。本発明では、上記特性の発現にはランド部の
銅箔との密着力をさらに高めるとともに、銅ペーストの
硬化物に耐熱性を低下させないで可撓性を持たせるこ
と、また、耐吸湿性を向上させることを実現することに
よって可能となることを見出した。
張による応力の他、吸湿水の急激なガス化に伴う体積膨
張による応力に導電性銅ペースト硬化物が耐えなければ
ならない。本発明では、上記特性の発現にはランド部の
銅箔との密着力をさらに高めるとともに、銅ペーストの
硬化物に耐熱性を低下させないで可撓性を持たせるこ
と、また、耐吸湿性を向上させることを実現することに
よって可能となることを見出した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、銅粉末、バイ
ンダー樹脂を必須成分とし、さらに液状ポリブタジエン
を含有することを特徴とする導電性銅ペースト組成物で
あって、さらに、好ましくは液状ポリブタジエンがバイ
ンダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％含まれる銅ペー
スト組成物である。
ンダー樹脂を必須成分とし、さらに液状ポリブタジエン
を含有することを特徴とする導電性銅ペースト組成物で
あって、さらに、好ましくは液状ポリブタジエンがバイ
ンダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％含まれる銅ペー
スト組成物である。
【０００８】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あり、形状は鱗片状、樹枝状、及
び球状などいづれも使用可能であるが、特に樹枝状の電
解銅分が好ましい。本発明に用いる熱硬化性樹脂はエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び
フェノール樹脂等が使用可能であるが、特にフェノール
とホルムアルデヒドをアルカリ触媒下で反応したいわゆ
るレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
使用することが可能であり、形状は鱗片状、樹枝状、及
び球状などいづれも使用可能であるが、特に樹枝状の電
解銅分が好ましい。本発明に用いる熱硬化性樹脂はエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び
フェノール樹脂等が使用可能であるが、特にフェノール
とホルムアルデヒドをアルカリ触媒下で反応したいわゆ
るレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
【０００９】本発明において通常溶剤が使用されるがグ
リコールエーテル類が好ましく、例えばエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロ
ピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエー
テル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレン
グリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ−２
−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノア
リルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等、およ
びこれらのエステル化類等が用いられるが、使用する熱
硬化性樹脂の溶解性や乾燥、硬化条件によって適正な沸
点、蒸気圧を持つものを選択することができる。
リコールエーテル類が好ましく、例えばエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレング
リコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモ
ノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロ
ピルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエ
ーテル、ジエチレングリコールモノイソプロピルエーテ
ル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレ
ングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブ
チルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエー
テル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、ジ
エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレン
グリコールモノヘキシルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノヘキシルエーテル、エチレングリコールモノ−２
−エチルヘキシルエーテル、エチレングリコールモノア
リルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテ
ル、エチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレン
グリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジ
エチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテ
ル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等、およ
びこれらのエステル化類等が用いられるが、使用する熱
硬化性樹脂の溶解性や乾燥、硬化条件によって適正な沸
点、蒸気圧を持つものを選択することができる。
【００１０】本発明で用いられる液状ポリブタジエンは
耐熱性を低下させずに銅ペーストに可撓性を付与すると
ともに、回路銅箔との密着性を向上させる作用をするも
のである。液状ポリブタジエンは、変性されていない液
状ポリブタジエン、又はエポキシ化、アクリル化、メタ
クリル又はマレイン化変性された液状ポリブタジエンの
単独または２種以上の混合物として使用される。この配
合量は、バインダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％が
好ましい。１重量％以上から効果が現れ、２５重量％を
越えると、耐熱性が低下し、結果として吸湿後の半田耐
熱試験では導通抵抗値が高くなる傾向にある。
耐熱性を低下させずに銅ペーストに可撓性を付与すると
ともに、回路銅箔との密着性を向上させる作用をするも
のである。液状ポリブタジエンは、変性されていない液
状ポリブタジエン、又はエポキシ化、アクリル化、メタ
クリル又はマレイン化変性された液状ポリブタジエンの
単独または２種以上の混合物として使用される。この配
合量は、バインダー樹脂固形分に対し１〜２５重量％が
好ましい。１重量％以上から効果が現れ、２５重量％を
越えると、耐熱性が低下し、結果として吸湿後の半田耐
熱試験では導通抵抗値が高くなる傾向にある。
【００１１】導電性銅ペースト組成物の製造法としては
各種の方法が適用可能であるが、構成成分を混合後、三
本ロールによって混練して得るのが一般的である。ま
た、必要に応じて組成物中に各種酸化防止剤、還元剤、
導電性を向上させるためのイミダゾール化合物、分散
剤、微細溶融シリカ、カップリング剤、消泡剤、レベリ
ング剤等を添加することも可能である。
各種の方法が適用可能であるが、構成成分を混合後、三
本ロールによって混練して得るのが一般的である。ま
た、必要に応じて組成物中に各種酸化防止剤、還元剤、
導電性を向上させるためのイミダゾール化合物、分散
剤、微細溶融シリカ、カップリング剤、消泡剤、レベリ
ング剤等を添加することも可能である。
【００１２】
【実施例】以下に実施例及び比較例を用いて本発明を説
明する。 実施例１−８
明する。 実施例１−８
【００１３】銅粉末として平均粒子径１０μｍの電解銅
粉を、バインダー樹脂としてレゾール型フェノール樹脂
を、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテル
とプロピレングリコールモノブチルエーテルとプロピレ
ングリコールモノプロピルエーテルの混合溶剤を、さら
に表１に示した各種液状ポリブタジエンを用い、バイン
ダー樹脂固形分に対し ２.５〜１０重量％含まれるよう
に表１の配合割合に従って三本ロールで混練して銅ペー
スト組成物を得た。
粉を、バインダー樹脂としてレゾール型フェノール樹脂
を、溶剤としてエチレングリコールモノブチルエーテル
とプロピレングリコールモノブチルエーテルとプロピレ
ングリコールモノプロピルエーテルの混合溶剤を、さら
に表１に示した各種液状ポリブタジエンを用い、バイン
ダー樹脂固形分に対し ２.５〜１０重量％含まれるよう
に表１の配合割合に従って三本ロールで混練して銅ペー
スト組成物を得た。
【００１４】このようにして得た銅ペーストを住友ベー
クライト(株)製紙基材フェノール樹脂基板 ＰＬＣ−２
１４７ＲＨ（板厚１.６ｍｍ）に設けられた ０.５ｍｍ
φのスルーホールにスクリーン印刷法によって充填し、
箱形熱風乾燥機によって１５０℃、３０分間で硬化させ
た。この試験片のスルーホール１穴あたりの導通性能を
抵抗値として測定して確認した。その後、４０℃、湿度
９５％、９６時間吸湿処理したものを２６０℃、５秒間
の半田ディップを２回行う吸湿半田耐熱試験、及び−６
５℃、３０分←→１２５℃、３０分の温度衝撃試験（１
０００サイクル）を行い、それぞれ初期の導通抵抗から
の変化率を求めた。そして、この試験片のスルーホール
内部を断面観察し銅ペーストにクラックや剥離が生じて
いないかを確認した。以上の結果を表１に示す。
クライト(株)製紙基材フェノール樹脂基板 ＰＬＣ−２
１４７ＲＨ（板厚１.６ｍｍ）に設けられた ０.５ｍｍ
φのスルーホールにスクリーン印刷法によって充填し、
箱形熱風乾燥機によって１５０℃、３０分間で硬化させ
た。この試験片のスルーホール１穴あたりの導通性能を
抵抗値として測定して確認した。その後、４０℃、湿度
９５％、９６時間吸湿処理したものを２６０℃、５秒間
の半田ディップを２回行う吸湿半田耐熱試験、及び−６
５℃、３０分←→１２５℃、３０分の温度衝撃試験（１
０００サイクル）を行い、それぞれ初期の導通抵抗から
の変化率を求めた。そして、この試験片のスルーホール
内部を断面観察し銅ペーストにクラックや剥離が生じて
いないかを確認した。以上の結果を表１に示す。
【００１５】比較例１ 液状ポリブタジエンを配合しないこと以外は実施例と全
く同様にして銅ペーストを調製し、特性評価を行った。
く同様にして銅ペーストを調製し、特性評価を行った。
【００１６】
【表１】
【００１７】（測定方法） １．吸湿半田試験：４０℃、９５％、９６時間吸湿処理
したものを２６０℃半田槽に５秒間ディップした。この
操作を２回行った。 ２．温度衝撃試験：−６５℃、３０分←→１２５℃、３
０分の温度衝撃試験を１０００サイクル行った。
したものを２６０℃半田槽に５秒間ディップした。この
操作を２回行った。 ２．温度衝撃試験：−６５℃、３０分←→１２５℃、３
０分の温度衝撃試験を１０００サイクル行った。
【００１８】
【発明の効果】本発明の導電性銅ペースト組成物はプリ
ント回路基板に用いられ、特にスルーホール等に埋め込
み、硬化することにより良好な導電性を与え、また、従
来使用されてきた銀ペーストのようにマイグレーション
の心配が無く、さらには液状ポリブタジエンの配合によ
り回路である銅箔との密着力が向上し吸湿後の半田耐熱
性や熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性不良を起
こさない。そのため高信頼性の電気的接続が可能とな
る。
ント回路基板に用いられ、特にスルーホール等に埋め込
み、硬化することにより良好な導電性を与え、また、従
来使用されてきた銀ペーストのようにマイグレーション
の心配が無く、さらには液状ポリブタジエンの配合によ
り回路である銅箔との密着力が向上し吸湿後の半田耐熱
性や熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性不良を起
こさない。そのため高信頼性の電気的接続が可能とな
る。
Claims (3)
- 【請求項１】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分とし
てなり、さらに数平均分子量３０００以下の液状ポリブ
タジエンを含有することを特徴とする導電性銅ペースト
組成物。 - 【請求項２】 前記液状ポリブタジエンが、変性されて
いない液状ポリブタジエン、又はエポキシ化又はアクリ
ル化又はメタクリル化又はマレイン化変性された液状ポ
リブタジエンの単独または２種以上の混合物である請求
項１記載の導電性銅ペースト組成物。 - 【請求項３】 前記液状ポリブタジエンがバインダー樹
脂固形分に対し１〜２５重量％含まれる請求項１又は２
記載の導電性銅ペースト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14558897A JPH10334734A (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 導電性銅ペースト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14558897A JPH10334734A (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 導電性銅ペースト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334734A true JPH10334734A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15388568
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14558897A Pending JPH10334734A (ja) | 1997-06-03 | 1997-06-03 | 導電性銅ペースト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334734A (ja) |
-
1997
- 1997-06-03 JP JP14558897A patent/JPH10334734A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040406 |