JPH10340625A - 導電性ペーストおよびその製造方法およびそれを用いたプリント配線基板 - Google Patents
導電性ペーストおよびその製造方法およびそれを用いたプリント配線基板Info
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- JPH10340625A JPH10340625A JP10093592A JP9359298A JPH10340625A JP H10340625 A JPH10340625 A JP H10340625A JP 10093592 A JP10093592 A JP 10093592A JP 9359298 A JP9359298 A JP 9359298A JP H10340625 A JPH10340625 A JP H10340625A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 接続信頼性を得るためにはコストが高くつ
き、又、電極間の絶縁不良が生じ易い。 【解決手段】 卑金属粒子３表面が、同一金属の錯体５
で被覆されており、卑金属粒子３上に自然酸化膜が存在
せず、卑金属粒子３同士が集合した場合、卑金属粒子３
同志の接触により接触部分４の錯体のみが剥がれ落ち、
粒子同士の電気的接続が確保できるとともに、接触部分
以外は錯体５が残存して耐酸化性が確保される。
き、又、電極間の絶縁不良が生じ易い。 【解決手段】 卑金属粒子３表面が、同一金属の錯体５
で被覆されており、卑金属粒子３上に自然酸化膜が存在
せず、卑金属粒子３同士が集合した場合、卑金属粒子３
同志の接触により接触部分４の錯体のみが剥がれ落ち、
粒子同士の電気的接続が確保できるとともに、接触部分
以外は錯体５が残存して耐酸化性が確保される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
と電子部品の電気的接続や、プリント配線基板のビアホ
ールに用いられる導電性ペーストに関するものである。
と電子部品の電気的接続や、プリント配線基板のビアホ
ールに用いられる導電性ペーストに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の環境問題への意識の高まりから、
エレクトロニクス実装の分野では、はんだの鉛規制が進
行しようとしている。そこで、鉛を用いない接合技術の
開発が急務となっている。
エレクトロニクス実装の分野では、はんだの鉛規制が進
行しようとしている。そこで、鉛を用いない接合技術の
開発が急務となっている。
【０００３】現行の共晶はんだ並の性能を有する鉛フリ
ーはんだがない現在、導電性ペーストへの期待が集まっ
ている。
ーはんだがない現在、導電性ペーストへの期待が集まっ
ている。
【０００４】従来の導電性ペーストは、一般的に、絶縁
性樹脂成分中に導電性粒子を分散させたものであり、電
極の接続後に樹脂を硬化させ、粒子同士の接触により、
接続部の導通を確保するものである。
性樹脂成分中に導電性粒子を分散させたものであり、電
極の接続後に樹脂を硬化させ、粒子同士の接触により、
接続部の導通を確保するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
導電性ペーストは以下のような課題を有していた。
導電性ペーストは以下のような課題を有していた。
【０００６】第一に、導電性粒子として、銀、金、パラ
ジウム等の貴金属を用いる必要があったため、材料コス
トが高いという課題があった。貴金属を用いる理由は、
銅、鉄等の卑金属では、金属表面に生成する絶縁性の自
然酸化膜が時間とともに成長し、それに伴い接続抵抗が
上昇するからである。
ジウム等の貴金属を用いる必要があったため、材料コス
トが高いという課題があった。貴金属を用いる理由は、
銅、鉄等の卑金属では、金属表面に生成する絶縁性の自
然酸化膜が時間とともに成長し、それに伴い接続抵抗が
上昇するからである。
【０００７】第二に、導電性粒子として銀等の、表面に
金属が露出した金属粒子を用いていたため、接続後、高
温または高湿度条件下に放置した場合、隣接する電極間
でマイグレーションが発生し、絶縁不良となる場合があ
った。
金属が露出した金属粒子を用いていたため、接続後、高
温または高湿度条件下に放置した場合、隣接する電極間
でマイグレーションが発生し、絶縁不良となる場合があ
った。
【０００８】そこで、本発明は、従来の貴金属を用いた
導電性粒子のこのような課題を考慮し、材料コストが低
く、かつ、接続信頼性、絶縁信頼性の高い導電性ペース
ト及びその製造方法及びそれを用いたプリント配線基板
を提供することを目的とするものである。
導電性粒子のこのような課題を考慮し、材料コストが低
く、かつ、接続信頼性、絶縁信頼性の高い導電性ペース
ト及びその製造方法及びそれを用いたプリント配線基板
を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の導電性ペースト
は、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、あるいは錫等の卑金属粒
子の表面が、自然酸化膜ではなく、その金属の極めて薄
い膜厚の錯体で被覆された導電性粒子と、絶縁性樹脂を
主成分とするバインダから構成されるものである。
は、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、あるいは錫等の卑金属粒
子の表面が、自然酸化膜ではなく、その金属の極めて薄
い膜厚の錯体で被覆された導電性粒子と、絶縁性樹脂を
主成分とするバインダから構成されるものである。
【００１０】また、本発明の導電性ペーストの製造方法
は、キレート化剤を含む溶液に金属粒子を浸漬し乾燥し
て得られた導電性粒子を、絶縁性樹脂を主成分とするバ
インダと混錬するものである。
は、キレート化剤を含む溶液に金属粒子を浸漬し乾燥し
て得られた導電性粒子を、絶縁性樹脂を主成分とするバ
インダと混錬するものである。
【００１１】また、本発明のプリント配線基板は、上述
の本発明の導電性ペーストを、ビアホール充填用の導体
ペーストとして用いて作製した配線基板である。
の本発明の導電性ペーストを、ビアホール充填用の導体
ペーストとして用いて作製した配線基板である。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に、本発明をその実施の形態
を示す図面に基づいて説明する。
を示す図面に基づいて説明する。
【００１３】本発明の導電性ペーストは、卑金属粒子表
面が同一金属の錯体で被覆されており、錯体の厚さが１
０ｎｍ未満である、例えば錯体が単分子状に整列してい
る導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成分とするバインダか
ら構成されることを特徴とし、この錯体は水に不溶であ
ることが好ましい。
面が同一金属の錯体で被覆されており、錯体の厚さが１
０ｎｍ未満である、例えば錯体が単分子状に整列してい
る導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成分とするバインダか
ら構成されることを特徴とし、この錯体は水に不溶であ
ることが好ましい。
【００１４】本発明の導電性ペーストを形成するため
に、本発明の導電性ペーストの製造方法は、鉄、銅、ニ
ッケル、亜鉛、錫等の卑金属粒子を、キレート化剤と溶
剤から構成される溶液に浸漬し、溶剤を加熱除去するこ
とにより作製した導電性粒子を、絶縁性樹脂を主成分と
するバインダと混錬することを特徴とする。
に、本発明の導電性ペーストの製造方法は、鉄、銅、ニ
ッケル、亜鉛、錫等の卑金属粒子を、キレート化剤と溶
剤から構成される溶液に浸漬し、溶剤を加熱除去するこ
とにより作製した導電性粒子を、絶縁性樹脂を主成分と
するバインダと混錬することを特徴とする。
【００１５】キレート化剤としては、少なくとも、鉄、
銅、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属の酸化物を溶解し、
これらの金属と錯体を形成する性質を有することが必要
である。
銅、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属の酸化物を溶解し、
これらの金属と錯体を形成する性質を有することが必要
である。
【００１６】また、キレート化剤は、水に不溶な錯体を
形成するものが好ましい。この条件を満たすキレート化
剤としては、シュウ酸、コハク酸、アントラニル酸、ガ
ロイル没食子酸、キナルジン酸、キノリン−８−カルボ
ン酸、チオ尿素、ピロガロール、フェニルフルオロン、
４−クロロ−３−メチル−５−ニトロベンゼンスルホン
酸、およびローダミンＢのうちの少なくとも一種が好適
に用いられる。
形成するものが好ましい。この条件を満たすキレート化
剤としては、シュウ酸、コハク酸、アントラニル酸、ガ
ロイル没食子酸、キナルジン酸、キノリン−８−カルボ
ン酸、チオ尿素、ピロガロール、フェニルフルオロン、
４−クロロ−３−メチル−５−ニトロベンゼンスルホン
酸、およびローダミンＢのうちの少なくとも一種が好適
に用いられる。
【００１７】キレート化剤は、さらに昇華性を有するこ
とが好ましい。これらの条件を満たすキレート化剤とし
ては、シュウ酸、アントラニル酸、およびキノリン−８
−カルボン酸のうちの少なくとも一種が用いられる。
とが好ましい。これらの条件を満たすキレート化剤とし
ては、シュウ酸、アントラニル酸、およびキノリン−８
−カルボン酸のうちの少なくとも一種が用いられる。
【００１８】さらに、本発明のプリント配線基板は、本
発明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペース
トとして用いたものである。
発明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペース
トとして用いたものである。
【００１９】上記のように、本発明の導電性ペースト
は、卑金属粒子の表面が、自然酸化膜ではなく、この金
属の錯体で単分子状に被覆された導電性粒子と、絶縁性
樹脂を主成分とするバインダから構成される。図１に本
発明の導電性粒子の模式図を示す。卑金属粒子１の表面
に存在する錯体２の存在により、導電性粒子の金属表面
に酸素が進入できず、絶縁性の自然酸化膜の生成および
成長が阻害される。これらの理由から、本発明の導電性
ペーストで電子部品同志を接続した場合、粒子金属が
銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属であるにも関わ
らず、時間による接続抵抗の上昇がない。
は、卑金属粒子の表面が、自然酸化膜ではなく、この金
属の錯体で単分子状に被覆された導電性粒子と、絶縁性
樹脂を主成分とするバインダから構成される。図１に本
発明の導電性粒子の模式図を示す。卑金属粒子１の表面
に存在する錯体２の存在により、導電性粒子の金属表面
に酸素が進入できず、絶縁性の自然酸化膜の生成および
成長が阻害される。これらの理由から、本発明の導電性
ペーストで電子部品同志を接続した場合、粒子金属が
銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属であるにも関わ
らず、時間による接続抵抗の上昇がない。
【００２０】この錯体は、自然酸化膜と同様に絶縁性で
あるが、単分子状に金属表面に整列しているため極めて
薄く、また金属との密着性があまり良くない。したがっ
て、図２に示すように、本発明の導電性粒子同志が集合
した場合、卑金属粒子３同志の接触により接触部分４の
錯体のみが剥がれ落ち、粒子同士の電気的接続が確保で
きる。接触部分以外は錯体５が残存して耐酸化性が確保
される。ここで、錯体が１０ｎｍ未満の極めて薄い膜厚
であれば、粒子同士の接触により導通が確保でき、接続
抵抗には影響を与えない。
あるが、単分子状に金属表面に整列しているため極めて
薄く、また金属との密着性があまり良くない。したがっ
て、図２に示すように、本発明の導電性粒子同志が集合
した場合、卑金属粒子３同志の接触により接触部分４の
錯体のみが剥がれ落ち、粒子同士の電気的接続が確保で
きる。接触部分以外は錯体５が残存して耐酸化性が確保
される。ここで、錯体が１０ｎｍ未満の極めて薄い膜厚
であれば、粒子同士の接触により導通が確保でき、接続
抵抗には影響を与えない。
【００２１】また、この錯体が水に不溶である場合、実
装後、高温・高湿度条件下で放置しても、イオンを放出
せず、マイグレーションによる絶縁不良を起こさないた
め好ましい。
装後、高温・高湿度条件下で放置しても、イオンを放出
せず、マイグレーションによる絶縁不良を起こさないた
め好ましい。
【００２２】次に、本発明の導電性ペーストの製造方法
は、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属粒子を、キ
レート化剤と溶剤から構成される溶液に浸漬し、溶剤を
加熱除去して作製した導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成
分とするバインダとを混錬するものである。このキレー
ト化剤は、金属表面の自然酸化物と化学反応を起こし
て、酸化物を溶解し、反応生成物として錯体を形成する
性質を有する。そのため、キレート化剤を溶解した溶液
で卑金属粒子を処理することにより、卑金属粒子上の自
然酸化膜は除去され、代わりに錯体の膜が生成する。こ
の反応は単分子反応であるために、卑金属粒子表面に単
分子状に錯体の膜が整列する。このように、本製造方法
により、粒子表面に自然酸化膜のない導電性粒子を含ん
だ導電性ペーストが得られるため、卑金属を用いるにも
関わらず、部品実装後、接続抵抗の上昇が起こらない。
また、導電性粒子同志の接触部分の錯体は剥がれ落ちる
ために、良好な接続信頼性が得られる。
は、銅、鉄、ニッケル、亜鉛、錫等の卑金属粒子を、キ
レート化剤と溶剤から構成される溶液に浸漬し、溶剤を
加熱除去して作製した導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成
分とするバインダとを混錬するものである。このキレー
ト化剤は、金属表面の自然酸化物と化学反応を起こし
て、酸化物を溶解し、反応生成物として錯体を形成する
性質を有する。そのため、キレート化剤を溶解した溶液
で卑金属粒子を処理することにより、卑金属粒子上の自
然酸化膜は除去され、代わりに錯体の膜が生成する。こ
の反応は単分子反応であるために、卑金属粒子表面に単
分子状に錯体の膜が整列する。このように、本製造方法
により、粒子表面に自然酸化膜のない導電性粒子を含ん
だ導電性ペーストが得られるため、卑金属を用いるにも
関わらず、部品実装後、接続抵抗の上昇が起こらない。
また、導電性粒子同志の接触部分の錯体は剥がれ落ちる
ために、良好な接続信頼性が得られる。
【００２３】本実施の形態の製造方法に用いられるキレ
ート化剤としては、シュウ酸、コハク酸、アントラニル
酸、ガロイル没食子酸、キナルジン酸、キノリン−８−
カルボン酸、チオ尿素、ピロガロール、フェニルフルオ
ロン、４−クロロ−３−メチル−５−ニトロベンゼンス
ルホン酸、およびローダミンＢのうちの少なくとも一種
が挙げられる。
ート化剤としては、シュウ酸、コハク酸、アントラニル
酸、ガロイル没食子酸、キナルジン酸、キノリン−８−
カルボン酸、チオ尿素、ピロガロール、フェニルフルオ
ロン、４−クロロ−３−メチル−５−ニトロベンゼンス
ルホン酸、およびローダミンＢのうちの少なくとも一種
が挙げられる。
【００２４】また、上述した本発明の導電性ペーストの
製造方法において、キレート化剤が昇華性を有する場
合、キレート化剤の溶液に金属粒子を浸漬後、１００℃
程度の加熱により、錯体を形成せずに粒子上に残存して
いたキレート化剤を除去でき、粒子表面の被覆膜の膜厚
が減少するため、部品実装後の接続抵抗がさらに低くな
るので、本発明に用いるキレート化剤としてより好まし
い。そのようなキレート化剤としては、シュウ酸、アン
トラニル酸、およびキノリン−８−カルボン酸からなる
群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。この場
合、金属粒子上に形成される錯体は、用いたキレート化
剤に応じてシュウ酸の金属塩、アントラニル酸の金属
塩、あるいはキノリン−８−カルボン酸の金属塩とな
る。
製造方法において、キレート化剤が昇華性を有する場
合、キレート化剤の溶液に金属粒子を浸漬後、１００℃
程度の加熱により、錯体を形成せずに粒子上に残存して
いたキレート化剤を除去でき、粒子表面の被覆膜の膜厚
が減少するため、部品実装後の接続抵抗がさらに低くな
るので、本発明に用いるキレート化剤としてより好まし
い。そのようなキレート化剤としては、シュウ酸、アン
トラニル酸、およびキノリン−８−カルボン酸からなる
群より選ばれる少なくとも一種が挙げられる。この場
合、金属粒子上に形成される錯体は、用いたキレート化
剤に応じてシュウ酸の金属塩、アントラニル酸の金属
塩、あるいはキノリン−８−カルボン酸の金属塩とな
る。
【００２５】次に、本発明のプリント配線基板は、本発
明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペースト
として用いたものであり、従来よりも層間の接続信頼性
を大きく改善することができる。
明の導電性ペーストをビアホール充填用の導体ペースト
として用いたものであり、従来よりも層間の接続信頼性
を大きく改善することができる。
【００２６】なお、上述の、本発明の導電性ペーストの
製造方法に記載された以外の条件を用いると、導電性ペ
ーストの性能が低下する場合があるために、本発明とし
て好ましくない。以下にその例を説明する。
製造方法に記載された以外の条件を用いると、導電性ペ
ーストの性能が低下する場合があるために、本発明とし
て好ましくない。以下にその例を説明する。
【００２７】キレート化剤が金属酸化物を溶解する性質
を有さない場合、導電性粒子の表面には錯体の膜が形成
されず、自然酸化膜が残存し部品実装後の接続抵抗の上
昇の原因となることから、本発明の導電性ペーストの製
造方法として好ましくない。
を有さない場合、導電性粒子の表面には錯体の膜が形成
されず、自然酸化膜が残存し部品実装後の接続抵抗の上
昇の原因となることから、本発明の導電性ペーストの製
造方法として好ましくない。
【００２８】
【実施例】本発明の導電性ペーストおよびその製造方法
についての実施例を説明する。
についての実施例を説明する。
【００２９】銅粒子（平均粒径２μｍ）を、キレート化
剤５重量部を溶剤であるイソプロピルアルコール１００
重量部に溶解した溶液に浸漬し、１００℃で約３０分間
乾燥させて導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子
１．８ｇを、エポキシ／アクリル系樹脂（ ロックタイ
ト３０１６；日本ロックタイト製）０．２ｇと、三本ロ
ールを用いて混練して、導電性ペーストを作製した。
剤５重量部を溶剤であるイソプロピルアルコール１００
重量部に溶解した溶液に浸漬し、１００℃で約３０分間
乾燥させて導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子
１．８ｇを、エポキシ／アクリル系樹脂（ ロックタイ
ト３０１６；日本ロックタイト製）０．２ｇと、三本ロ
ールを用いて混練して、導電性ペーストを作製した。
【００３０】このようにして作製した導電性ペーストに
ついて、以下に述べる方法で接続信頼性試験（絶縁抵抗
試験および接続抵抗試験）を行った。 （絶縁抵抗試験）絶縁抵抗試験用基板の概念図を図３に
示す。ガラスエポキシ基材６上に銅櫛形パターン７（ピ
ッチ：１．０ｍｍ）が配置され、ガラスエポキシ基材６
とパターン７は、ランド部８（ランド数：１６×２６、
ピッチ：１．０ｍｍ、０．６φ）以外は、レジストで覆
われている。なお、ランド部８には金の無電解メッキを
施してある。
ついて、以下に述べる方法で接続信頼性試験（絶縁抵抗
試験および接続抵抗試験）を行った。 （絶縁抵抗試験）絶縁抵抗試験用基板の概念図を図３に
示す。ガラスエポキシ基材６上に銅櫛形パターン７（ピ
ッチ：１．０ｍｍ）が配置され、ガラスエポキシ基材６
とパターン７は、ランド部８（ランド数：１６×２６、
ピッチ：１．０ｍｍ、０．６φ）以外は、レジストで覆
われている。なお、ランド部８には金の無電解メッキを
施してある。
【００３１】ランド部８上に導電性ペーストをスクリー
ン印刷し、ペーストを硬化させるために１５０℃で３０
分乾燥した後評価用基板とした。評価用基板を恒温恒湿
槽に入れ、基板が完全に恒温恒湿雰囲気になってから電
極９，１０間に電圧を印加し、電極間の絶縁抵抗の経時
変化を測定した。
ン印刷し、ペーストを硬化させるために１５０℃で３０
分乾燥した後評価用基板とした。評価用基板を恒温恒湿
槽に入れ、基板が完全に恒温恒湿雰囲気になってから電
極９，１０間に電圧を印加し、電極間の絶縁抵抗の経時
変化を測定した。
【００３２】試験条件は、温度：８５℃、湿度：９５％
ＲＨ、印加電圧：直流５０Ｖ、試験時間：５００時間と
した。
ＲＨ、印加電圧：直流５０Ｖ、試験時間：５００時間と
した。
【００３３】絶縁信頼性評価の判定基準を以下に示す。
【００３４】 ◎：絶縁抵抗値が常に１０10Ω以上を保持 ○：絶縁抵抗値が１０9Ω以上１０10Ω未満に低下 ×：絶縁抵抗値が１０9Ω未満に低下 （接続抵抗試験）接続抵抗試験方法を図４に示す。セラ
ミックス基材１１上に銅電極１２，１３が配置されてお
り、１２，１３の表面には金の無電解メッキが施してあ
る。導電性ペースト１４により、ＱＦＰ（クォードフラ
ットパッケージ）１５の足１６、１７を、それぞれ、１
２，１３上に接着し、ペーストを硬化させるために、１
５０℃で３０分間乾燥させて試料とした。この試料を熱
衝撃試験器に入れ、熱衝撃条件下で、四端子法により１
２，１３と１６，１７間の抵抗値の経時変化を測定し
た。
ミックス基材１１上に銅電極１２，１３が配置されてお
り、１２，１３の表面には金の無電解メッキが施してあ
る。導電性ペースト１４により、ＱＦＰ（クォードフラ
ットパッケージ）１５の足１６、１７を、それぞれ、１
２，１３上に接着し、ペーストを硬化させるために、１
５０℃で３０分間乾燥させて試料とした。この試料を熱
衝撃試験器に入れ、熱衝撃条件下で、四端子法により１
２，１３と１６，１７間の抵抗値の経時変化を測定し
た。
【００３５】試験条件は、−４５〜１２５℃（各温度３
０分間保持）、１０００サイクルとした。
０分間保持）、１０００サイクルとした。
【００３６】接続信頼性評価の判定基準を以下に示す。
【００３７】 ◎：接続抵抗値が常に１０ｍΩ未満を保持 ○：接続抵抗値が１０ｍΩ以上２０ｍΩ未満に上昇 ×：接続抵抗値が２０ｍΩ以上に上昇 なお、本実施例では、卑金属粒子として銅を用いたが、
鉄、ニッケル、亜鉛、はんだ等、通常自然酸化膜を形成
する金属なら良いので、銅に限定されない。また、樹脂
成分としてエポキシ／アクリル系のロックタイト３０１
６（日本ロックタイト製）を用いたが、接着力が十分に
確保できる樹脂なら良いので、これに限定されない。
鉄、ニッケル、亜鉛、はんだ等、通常自然酸化膜を形成
する金属なら良いので、銅に限定されない。また、樹脂
成分としてエポキシ／アクリル系のロックタイト３０１
６（日本ロックタイト製）を用いたが、接着力が十分に
確保できる樹脂なら良いので、これに限定されない。
【００３８】試験結果を（表１）にまとめて示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】表１の内容について、以下に詳しく述べ
る。 （従来例１）従来の、導電性粒子として銀を用いた導電
性ペーストの場合、マイグレーションが発生した。 （実施例１）キレート化剤として、酸化膜を溶解するイ
ミノジ酢酸を用いることにより作製された導電性粒子
は、従来例よりも優れた絶縁信頼性を示した。接続信頼
性は従来例よりも少し劣るが、実用には十分耐えうるレ
ベルである。 （実施例２）キレート化剤として、酸化膜を溶解し、か
つ、水に不溶な錯体を生成するコハク酸を用いることに
より作製した導電性粒子は、接続信頼性は従来例よりも
少し劣るが、実用には十分耐えうるレベルである。一
方、絶縁信頼性は、実施例１の場合よりも優れた結果が
得られた。 （実施例３）キレート化剤として、酸化膜を溶解し、水
に不溶な錯体を生成し、かつ、昇華性を有するアントラ
ニル酸を用いることにより作製した導電性粒子は、実施
例１、２と同等の良好な絶縁信頼性を示した。また、接
続信頼性は、従来例と同等となり、実施例１、２の場合
よりも優れた結果となった。 （比較例）キレート化剤として、酸化膜を溶解しないア
セチルアセトンを用いると、導電性粒子上に自然酸化膜
が残存し、その膜厚が時間とともに増加するために、接
続信頼性の低下が起こった。
る。 （従来例１）従来の、導電性粒子として銀を用いた導電
性ペーストの場合、マイグレーションが発生した。 （実施例１）キレート化剤として、酸化膜を溶解するイ
ミノジ酢酸を用いることにより作製された導電性粒子
は、従来例よりも優れた絶縁信頼性を示した。接続信頼
性は従来例よりも少し劣るが、実用には十分耐えうるレ
ベルである。 （実施例２）キレート化剤として、酸化膜を溶解し、か
つ、水に不溶な錯体を生成するコハク酸を用いることに
より作製した導電性粒子は、接続信頼性は従来例よりも
少し劣るが、実用には十分耐えうるレベルである。一
方、絶縁信頼性は、実施例１の場合よりも優れた結果が
得られた。 （実施例３）キレート化剤として、酸化膜を溶解し、水
に不溶な錯体を生成し、かつ、昇華性を有するアントラ
ニル酸を用いることにより作製した導電性粒子は、実施
例１、２と同等の良好な絶縁信頼性を示した。また、接
続信頼性は、従来例と同等となり、実施例１、２の場合
よりも優れた結果となった。 （比較例）キレート化剤として、酸化膜を溶解しないア
セチルアセトンを用いると、導電性粒子上に自然酸化膜
が残存し、その膜厚が時間とともに増加するために、接
続信頼性の低下が起こった。
【００４１】以上、実施例で述べたように、本発明の導
電性粒子およびその製造方法によって構成した導電性ペ
ーストを用いて部品の接続を行うと、金属粒子として卑
金属を用いるにも関わらず、絶縁信頼性及び接続信頼性
に優れた結果が得られた。これにより、低コストで高信
頼性の導電性ペーストを提供することができた。
電性粒子およびその製造方法によって構成した導電性ペ
ーストを用いて部品の接続を行うと、金属粒子として卑
金属を用いるにも関わらず、絶縁信頼性及び接続信頼性
に優れた結果が得られた。これにより、低コストで高信
頼性の導電性ペーストを提供することができた。
【００４２】この中でも、実施例３が最も接続信頼性に
優れるために、本発明の導電性粒子及びその製造方法と
して最も好ましい。
優れるために、本発明の導電性粒子及びその製造方法と
して最も好ましい。
【００４３】なお、上記実施例では、溶剤としてイソプ
ロピルアルコールを用いたが、これに限らず、キレート
化剤を溶解し且つ１００℃程度の温度で蒸発する溶剤で
あれば、他の一価アルコール類、ケトン類、エステル類
等でも良い。具体的には、エチルアルコール、メチルア
ルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチ
ル、酢酸エチル等が挙げられる。
ロピルアルコールを用いたが、これに限らず、キレート
化剤を溶解し且つ１００℃程度の温度で蒸発する溶剤で
あれば、他の一価アルコール類、ケトン類、エステル類
等でも良い。具体的には、エチルアルコール、メチルア
ルコール、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸ブチ
ル、酢酸エチル等が挙げられる。
【００４４】また、上記実施例では、加熱条件を１００
℃３０分としたが、溶剤が完全に蒸発する条件であれば
これに限定されないが、６０℃よりも低いと溶剤が完全
に蒸発するのに長時間を要する。又、１８０℃よりも高
いと、導電性ペーストの樹脂や基板の樹脂の劣化を引き
起こす可能性がある。このため、加熱条件としては、６
０℃〜２００℃で１５分〜６０分の条件が好ましい。
℃３０分としたが、溶剤が完全に蒸発する条件であれば
これに限定されないが、６０℃よりも低いと溶剤が完全
に蒸発するのに長時間を要する。又、１８０℃よりも高
いと、導電性ペーストの樹脂や基板の樹脂の劣化を引き
起こす可能性がある。このため、加熱条件としては、６
０℃〜２００℃で１５分〜６０分の条件が好ましい。
【００４５】次に、本発明のプリント配線基板について
の実施例を説明する。 （実施例４）図５に、本発明の導電性ペーストをビアホ
ール充填用導体ペーストとして用いた多層プリント配線
基板の概念図を示す。
の実施例を説明する。 （実施例４）図５に、本発明の導電性ペーストをビアホ
ール充填用導体ペーストとして用いた多層プリント配線
基板の概念図を示す。
【００４６】多層プリント配線基板１８は、絶縁基材層
である積層基材１９、電極層である銅箔２０、導体ペー
ストを硬化して作製したビアホール導体２１とから構成
される。
である積層基材１９、電極層である銅箔２０、導体ペー
ストを硬化して作製したビアホール導体２１とから構成
される。
【００４７】導体ペーストの作製方法を説明する。球状
の銅粒子（平均粒径２μｍ）０．８ｇを、アントラニル
酸５重量部をイソプロピルアルコール１００重量部に溶
解した溶液に浸漬し、１００℃で約３０分間乾燥させて
導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子１．６ｇ
を、エポキシ／アクリル系樹脂（ロックタイト３０２
６）０．４ｇと三本ロールで混錬して作製した。
の銅粒子（平均粒径２μｍ）０．８ｇを、アントラニル
酸５重量部をイソプロピルアルコール１００重量部に溶
解した溶液に浸漬し、１００℃で約３０分間乾燥させて
導電性粒子を作製した。得られた導電性粒子１．６ｇ
を、エポキシ／アクリル系樹脂（ロックタイト３０２
６）０．４ｇと三本ロールで混錬して作製した。
【００４８】以上のようにして作製した多層プリント配
線基板のビアホール導体２１の上部２１ａと下部２１ｂ
との間の抵抗値を、四端子法により測定し、基板の厚み
と穴径から求めた充填体積からビアホール導体の固有抵
抗値を計算した結果、１．５×１０-5Ωｃｍとなった。
また、この多層プリント配線基板を−４０℃〜１２５
℃、各温度３０分保持の条件下で１０００ｈ保持した後
のビアホール導体の固有抵抗値は１．６×１０-5Ωｃｍ
であり、接続抵抗値の上昇はほとんどなかった。 （従来例２）実施例４に用いた導電性粒子の代わりに、
キレート化処理しない導電性粒子を用いた結果、８．０
×１０-5Ωｃｍとの固有抵抗値が得られ、前述と同様
に、−４０℃〜１２５℃で１０００ｈ保持した後は１
２．４×１０-5Ωｃｍまで上昇した。
線基板のビアホール導体２１の上部２１ａと下部２１ｂ
との間の抵抗値を、四端子法により測定し、基板の厚み
と穴径から求めた充填体積からビアホール導体の固有抵
抗値を計算した結果、１．５×１０-5Ωｃｍとなった。
また、この多層プリント配線基板を−４０℃〜１２５
℃、各温度３０分保持の条件下で１０００ｈ保持した後
のビアホール導体の固有抵抗値は１．６×１０-5Ωｃｍ
であり、接続抵抗値の上昇はほとんどなかった。 （従来例２）実施例４に用いた導電性粒子の代わりに、
キレート化処理しない導電性粒子を用いた結果、８．０
×１０-5Ωｃｍとの固有抵抗値が得られ、前述と同様
に、−４０℃〜１２５℃で１０００ｈ保持した後は１
２．４×１０-5Ωｃｍまで上昇した。
【００４９】なお、上記実施例では、絶縁基材層を１
層、電極層を２層とするプリント配線基板を例に説明し
たが、絶縁基材層が２層以上、電極層が３層以上のプリ
ント配線基板に適用できることは言うまでもない。
層、電極層を２層とするプリント配線基板を例に説明し
たが、絶縁基材層が２層以上、電極層が３層以上のプリ
ント配線基板に適用できることは言うまでもない。
【００５０】また、上記実施例における絶縁基材層とし
て、繊維補強材と熱硬化性樹脂との複合材、あるいはア
ラミド不織布とエポキシ樹脂との複合材を用いた場合で
も、本発明の導電性ペーストを用いることにより、樹脂
の吸湿により生じる接続不良や絶縁不良を防止できる。
て、繊維補強材と熱硬化性樹脂との複合材、あるいはア
ラミド不織布とエポキシ樹脂との複合材を用いた場合で
も、本発明の導電性ペーストを用いることにより、樹脂
の吸湿により生じる接続不良や絶縁不良を防止できる。
【００５１】また、上記各実施例の導電性ペーストにお
ける導電性粒子の含有量は、８０ｗｔ％〜９５ｗｔ％程
度が好ましい。これは、８０ｗｔ％未満であれば導電性
を示さないし、また９５ｗｔ％を越えれば粒子同士の接
着力が減少してペーストの機械的強度が減少するためで
ある。
ける導電性粒子の含有量は、８０ｗｔ％〜９５ｗｔ％程
度が好ましい。これは、８０ｗｔ％未満であれば導電性
を示さないし、また９５ｗｔ％を越えれば粒子同士の接
着力が減少してペーストの機械的強度が減少するためで
ある。
【００５２】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、接続信頼性及び絶縁信頼性の高い導電性ペース
トを、低い材料コストにより提供できるという長所を有
する。
発明は、接続信頼性及び絶縁信頼性の高い導電性ペース
トを、低い材料コストにより提供できるという長所を有
する。
【００５３】また、本発明は、上記導電性ペーストを用
いることにより、コストが低く、信頼性の高いプリント
配線基板を作製できるという利点がある。
いることにより、コストが低く、信頼性の高いプリント
配線基板を作製できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における導電性粒子の模式
図である。
図である。
【図２】本発明の導電性粒子の作用を説明するための模
式図である。
式図である。
【図３】本発明における絶縁抵抗試験用基板を示す図で
ある。
ある。
【図４】本発明における接続抵抗試験方法を示す図であ
る。
る。
【図５】本発明の多層プリント配線基板を示す断面図で
ある。
ある。
１、３ 卑金属粒子 ２、５ 錯体 ４ 接触部分 ６ ガラスエポキシ基材 ７ 銅櫛形パターン ８ ランド部 １１ セラミックス基材 １２、１３ 銅電極（金メッキ） １４ 導電性ペースト １５ ＱＦＰ １６、１７ リード １８ 多層プリント配線基板 １９ 積層基材 ２０ 銅箔 ２１ ビアホール導体
Claims (14)
- 【請求項１】 金属粒子表面が、１０ｎｍ未満の厚さの
同一金属の錯体で被覆されており前記金属粒子上に自然
酸化膜が存在しない導電性粒子と、絶縁性樹脂を主成分
とするバインダとを備えたことを特徴とする導電性ペー
スト。 - 【請求項２】 前記金属粒子表面を被覆する前記錯体
が、単分子状に整列したものであることを特徴とする請
求項１に記載の導電性ペースト。 - 【請求項３】 前記金属が銅、鉄、ニッケル、亜鉛、及
び錫のうちの少なくとも一種であることを特徴とする請
求項１、又は２に記載の導電性ペースト。 - 【請求項４】 前記錯体が水に不溶であることを特徴と
する請求項１、２、又は３に記載の導電性ペースト。 - 【請求項５】 前記錯体が、シュウ酸の金属塩、アント
ラニル酸の金属塩、およびキノリン−８−カルボン酸の
金属塩のうちの少なくとも一種であることを特徴とする
請求項４に記載の導電性ペースト。 - 【請求項６】 金属粒子を、キレート化剤と溶剤から構
成される溶液に浸漬し、前記溶剤を加熱除去した後、絶
縁性樹脂を主成分とするバインダと混練することを特徴
とする導電性ペーストの製造方法。 - 【請求項７】 前記キレート化剤が、少なくとも、銅、
鉄、ニッケル、亜鉛、錫の酸化物を溶解する性質を有す
ることを特徴とする請求項６に記載の導電性ペーストの
製造方法。 - 【請求項８】 前記キレート化剤が、さらに水に不溶の
錯体を形成する性質を有することを特徴とする請求項
６、又は７に記載の導電性ペーストの製造方法。 - 【請求項９】 前記キレート化剤が、シュウ酸、コハク
酸、アントラニル酸、ガロイル没食子酸、キナルジン
酸、キノリン−８−カルボン酸、チオ尿素、ピロガロー
ル、フェニルフルオロン、４−クロロ−３−メチル−５
−ニトロベンゼンスルホン酸、およびローダミンＢのう
ちの少なくとも一種であることを特徴とする請求項８に
記載の導電性ペーストの製造方法。 - 【請求項１０】 前記キレート化剤が、さらに、昇華性
を有することを特徴とする請求項６、７、又は８に記載
の導電性ペーストの製造方法。 - 【請求項１１】 前記キレート化剤が、シュウ酸、アン
トラニル酸、およびキノリン−８−カルボン酸のうちの
少なくとも一種であることを特徴とする請求項１０に記
載の導電性ペーストの製造方法。 - 【請求項１２】 少なくとも１層の絶縁基材層と２層以
上の電極層とを備え、前記電極層間の前記絶縁基材を貫
通したビアホール中に、請求項１〜５のいずれかに記載
の前記導電性ペーストを充填硬化して成るビアホール導
体を形成し、そのビアホール導体により前記各電極層間
が電気的に接続されたことを特徴とするプリント配線基
板。 - 【請求項１３】 前記絶縁基材層が、繊維補強材と熱硬
化性樹脂との複合材であることを特徴とする請求項１２
に記載のプリント配線基板。 - 【請求項１４】 前記絶縁基材層が、アラミド不織布と
エポキシ樹脂の複合材であることを特徴とする請求項１
２に記載のプリント配線基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09359298A JP3273015B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-04-06 | 導電性ペーストの製造方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-89433 | 1997-04-08 | ||
| JP8943397 | 1997-04-08 | ||
| JP09359298A JP3273015B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-04-06 | 導電性ペーストの製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001337055A Division JP3336315B2 (ja) | 1997-04-08 | 2001-11-01 | 導電性ペーストおよびそれを用いたプリント配線基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10340625A true JPH10340625A (ja) | 1998-12-22 |
| JP3273015B2 JP3273015B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=26430853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09359298A Expired - Lifetime JP3273015B2 (ja) | 1997-04-08 | 1998-04-06 | 導電性ペーストの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3273015B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1045437A2 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mounting structure for electronic component, method of producing the same, and electrically conductive adhesive used therein |
| WO2003023790A1 (fr) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Noritake Co.,Limited | Composition conductrice et son procede de production |
| EP1187518A3 (en) * | 2000-09-07 | 2004-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Conductive adhesive agent, packaging structure, and method for manufacturing the same structure |
| JP2008098058A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Fujikura Ltd | 導電性組成物およびこれを用いた導電体 |
| JP2010126719A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 導電性接着剤 |
| JP2014144462A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Materials Corp | ＳｎＡｇＣｕ系はんだ粉末及びこの粉末を用いたはんだ用ペースト |
-
1998
- 1998-04-06 JP JP09359298A patent/JP3273015B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1045437A2 (en) * | 1999-04-13 | 2000-10-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mounting structure for electronic component, method of producing the same, and electrically conductive adhesive used therein |
| US6429382B1 (en) | 1999-04-13 | 2002-08-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Electrical mounting structure having an elution preventive film |
| EP1045437A3 (en) * | 1999-04-13 | 2004-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Mounting structure for electronic component, method of producing the same, and electrically conductive adhesive used therein |
| EP1187518A3 (en) * | 2000-09-07 | 2004-09-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Conductive adhesive agent, packaging structure, and method for manufacturing the same structure |
| WO2003023790A1 (fr) * | 2001-09-06 | 2003-03-20 | Noritake Co.,Limited | Composition conductrice et son procede de production |
| JP2008098058A (ja) * | 2006-10-13 | 2008-04-24 | Fujikura Ltd | 導電性組成物およびこれを用いた導電体 |
| JP2010126719A (ja) * | 2008-12-01 | 2010-06-10 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 導電性接着剤 |
| JP2014144462A (ja) * | 2013-01-28 | 2014-08-14 | Mitsubishi Materials Corp | ＳｎＡｇＣｕ系はんだ粉末及びこの粉末を用いたはんだ用ペースト |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3273015B2 (ja) | 2002-04-08 |
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