JPS61267203A - 導電性ペ−スト - Google Patents

導電性ペ−スト

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JPS61267203A
JPS61267203A JP10703585A JP10703585A JPS61267203A JP S61267203 A JPS61267203 A JP S61267203A JP 10703585 A JP10703585 A JP 10703585A JP 10703585 A JP10703585 A JP 10703585A JP S61267203 A JPS61267203 A JP S61267203A
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JP
Japan
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conductive paste
acrylic resin
silver powder
conductive
paste
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JP10703585A
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小沢 忠行
静雄 林
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Kyocera Chemical Corp
Original Assignee
Toshiba Chemical Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野1 本発明は、電子部品の電極や基板回路の形成に用いるも
ので、半田付着性に優れた導電性ペーストに関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 導電性ペーストは、回路基板上の導電回路の形成やコン
デンυ電極等としてその用途が拡大している。 それら
の組成についてみると、導電性金属微粉末、ホウケイ酸
鉛系ガラスフリット、樹脂ワニス、その他を混線分散し
たものと、銀粉若しくは酸化銀にステアリン酸鉛等金属
塩を加えて有機溶剤に分散させたものがある。 また適
用方法についてみると、500〜900℃で焼刊は処理
して導電層、を得るものと、常温〜200℃で乾燥硬化
させるものがある。 これらの中でも銀粉を主導電材料
としたペーストは、スクリーン印刷性や導電性に優れて
いるため、電子関連部品用として広く使用されている。
しかしながら、ポリ酢酸ビニルやポリスチレンのような
熱可塑性樹脂、あるいはエポキシ樹脂やフェノール樹脂
のような熱硬化性樹脂をビヒクルとし、それと銀粉およ
び溶剤とからなる導電性ペーストは、溶剤の蒸発や硬化
のために200°C以上の高温で熱処理を施す必要があ
るが、その加熱によって接着力や導電性が低下する欠点
があり、そのため半田槽ディップによって半田付(ブす
ることが極めて困難である。 また、銀粉を主とする導
電性ペーストは、溶融半田槽にディップして半田付けす
る際に銀金われ、即ちAgマイグレーションを起こしや
すく、このためペース1〜中の銀成分が半田槽中に溶出
して、ペーストの導電性が低下し、かつ接着力も低下す
るという欠点があった。
これらを改善するために半田浴に高価なA[入り半田を
使用したり、ペーストやフラックス中に、例えば有機ア
ミン塩酸塩、塩化第一スズ、又は有機リン化合物を配合
したりして、フラックスの機I   能を高めることに
より半田付着性を改善する方法が提案されている。 し
かしこれらは、半田浴の温度が300℃前後の高温にな
らないと活性化しなかったり、無m塩、ペース1−、フ
ラックスのボッ1−ライフに悪影響を及ぼしたり、半田
付は後洗浄しないと長期湿熱テストで電極接触部にl1
g食を生じたり、部品どして信頼性に劣るという欠点が
あつ 1ご 。
[発明の目的] 本発明の目的は、上記の欠点を解消するためになされた
もので、導電性、接着力及び半田付着性に優れた高信頼
性の導電性ペーストを提供するものである。
[発明の概要] 本発明者は、上記の目的を達成しにうと鋭意研究を重ね
た結果、後述する組成の導電性ペーストが、優れた導電
性、接着力および半田伺肴性を有することを見いだし、
本発明に至ったものである。
即ち、本発明は、(A)分子量が20,000〜100
.000のアクリル系樹脂、(B)平均粒径が5μIl
l以下であって少なくどもフレーク状形状のものを含む
銀粉末、および(C)前記アクリル系樹脂と相溶性を有
する有機溶剤からなることを特徴とする導電性ペースト
である。 そしてアクリル系樹脂がメチルメタアクリレ
ートとブチルメタアクリレートとの共重合体であり、か
つ共重合体のブチルメタアクリレートの重量構成率であ
るブチル比率が50%以下である導電性ペーストである
本発明に用いる(A)アクリル系樹脂としては、メチル
メタアクリレート、メチルメタアクリレートとn−ブチ
ルメタアクリレートとの共重合体、メチルメタアクリレ
ートとi−ブチルメタアクリレートとの共重合体等が挙
げられ、これらは単独もしくは2種以上混合して使用す
る。 これらの樹脂は分子量が20,000〜ioo、
oooの範囲であることが必要である。 分子量が20
,000未満であると、銀粉末の高密度充填が不可能と
なり、ペースト状にならず、またスクリーン印刷等が不
可能になるので好ましくない。 一方、分子量がioo
、oooを超えると、溶剤に対する溶解性が減少し、ま
た半田付着性が悪くなるので好ましくない。 また共重
合体の場合は、ブチル比率が50%以下であることが望
ましい。 ブチル比率が50%を超えると半田付着率が
悪く好ましくないからである。 そして共重合体の場合
はメチルメタアクリレートの割合が多(なると溶解性が
悪くなるため、低い分子量のメチルメタアクリレ−1〜
を用いると安定した導電性と接着力が得られる。
本発明に用いる(B)銀粉末としては、平均粒径が5μ
m以下であって、フレーク状又はフレーク状と球状の混
ざった銀粉末であることが必要である。 フレーク状に
球状の銀粉末を併用する場合は、全銀粉末に対して球状
銀粉末を30重量%以下とすることが好ましい。 球状
の銀粉末が30重量%を超えると吸油量が多くなりすぎ
て溶剤の蒸発に時間がかかり、導電膜が乱れて導電性が
低下するとともに半田付着性および接着力が低下して好
ましくないからである。 導電性ペーストの導電性と接
着力および半田付着性は、銀粉末とバインダーとしての
樹脂成分の量によって著しく左右される。 銀粉末の配
合割合はペーストの固形分に対して70〜90重量%の
範囲であることが望ましい。 配合量が70重量%未満
では導電性および半一〇− ■付着性が悪く、また90重量%を超えると接着力が低
下し、導電膜の安定性が悪く、かつ作業性も悪くなり好
ましくない。
本発明に用いる(C)有機溶剤としては、前述した(A
)アクリル系樹脂に対して良好な相溶性を有し、ペース
トとしてのタックフリ一時間が作業工程に適合している
ものであればよい。 具体的な溶剤としては、セロソル
ブアセテート、メチルセロソルブアセテート、ブチルセ
ロソルブアセテート、ブチJレカルビトールアセテート
、ドルオール等が挙げられ、これらは単独又は2種以上
混合して使用する。
本発明の導電性ペーストは、前述したアクリル系樹脂、
銀粉末および有機溶剤を混合混練して製造され、電子部
品の電極や回路の形成に用いられる。 このペーストは
スクリーン印刷、ディッピング又はへケ塗り等で電子部
品や絶縁基板上に塗布することができる。 導電性ペー
ス1〜の乾燥条件は種々選択することができる。 例え
ば溶剤としてブチルセロソルブアセテートとトルエンを
用いたペーストをフィルム上の回路形成に用いる場合は
、120℃で2時間程度が好ましい。 また膜厚の厚い
場合は、150℃で30分間、次いで200℃で1時間
とステップ方式で乾燥させることにより気泡の少ない良
好なペースト膜が得られる。
[発明の実施例] 次に本発明を実施例ににって説明するが、本発明はこれ
らに限定されるものではない。 以下実施例及び比較例
における「部」 「%」は、「重量部」 「重量%」を
それぞれ意味する。
実施例 1〜3 40%固形分のアクリル系樹脂トルエン溶液25部、フ
レーク状銀粉末70部、及び溶剤としてのブチルセロソ
ルブアセテート28部を小形の混練O−ルで均一に混練
して導電性ペーストを製造した。
比較例 1〜3 第1表に示した配合比によって同じく導電性ペーストを
製造した。
こうして得た導電性ペーストについて導電性、半田付着
性、接着力およびシルクスクリーン印刷性について試験
した。 その結果を第1表に示した。
導電性の試験は、厚さ8.5μmのポリエステルフィル
ムを厚さ3+nmのガラス板上に置きセロテープでとめ
て、10mm幅の溝を作り、この溝に200〜300C
Pの導電性ペーストを滴下してガラス棒を面に平行に滑
らせてならし、 120℃で2時間乾燥させた後、常温
で導電膜の全長50mmについてテスターにより抵抗値
を測定して比抵抗に換算した。
半田付着性の試験は、JISの共晶半田H63Aを溶融
させて200〜210℃に保ち、導電性ペースト試料は
別に調整しておいたJISロジン35重量%のアルコー
ル溶液中に浸し、その直後に半田浴中にディップして3
秒後に引き上げ、半田浴へのディップ面積に対する半田
の付着面積をパーセントで表し判定した。 使用した導
電性ペースト試料は、厚さ3mmの銅板(脱りん無酸素
銅)を25x2Ononに切断して導電性ペースト中に
浸して引上げ、150℃で30分間、続いて200℃で
1時間加熱処理して試料とした。
接着力の試験は、前期導電性試験でポリエステルフィル
ム上に導電膜の形成をしたと同じ方法で、ガラス板上に
直接導電性ペーストを塗って同様に乾燥させ、JISお
よびASTMの基盤目テスト法によって判定した。
またシルクスクリーン印刷性の試験は、250メツシユ
のシルクスクリーンを用いたテストパターンに2〜3ボ
イズのペーストで印刷して、パターンの解像度を拡大鏡
で比較した。 回路間隔を2m1lとし、この部分のペ
ーストのはみ出し程度に応じて、00.2111111
以下をp、、  0.3mmまでを13. 0.5  
   mmまでをCのランクとした。
本発明の導電性ペーストは、極めて優れた半田何着性、
導電性を示しているごとが認められた。
実施例 4〜7 、実施例2で用いたアクリル系樹脂を用いて第2表の銀
粉末構成によって導電性ペーストを製造した。
比較例 4〜5 実施例2で用いたアクリル系樹脂を用いて第2表の銀粉
末構成によって導電性ペーストを製造した。
実施例4〜6および比較例4〜5で得られた導電性ペー
ストについて導電性、半田付着性、接着力、シルクスク
リーン印刷性について前述の試験方法によって試験した
ので第2表に示した。
[発明の効果] 本発明の導電性ペーストは、特定のアクリル系樹脂と、
特定の銀粉末と溶剤とを組み合わせることによって、極
めて優れた導電性、半田付着性およびシルクスクリーン
印刷性を有したもので、このペーストを電子部品の電極
や回路の形成等に用いることによって、電子部品に高い
信頼性と安定性を(=1与することができ、工業上極め
て有用なものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)分子量が20,000〜100,000のア
    クリル系樹脂、(B)平均粒径が5μm以下であつて少
    なくともフレーク状形状のものを含む銀粉末、および(
    C)前記アクリル系樹脂と相溶性を有する有機溶剤から
    なることを特徴とする導電性ペースト。 2 (A)アクリル系樹脂が、メチルメタアクリレート
    とブチルメタアクリレートとの共重合体である特許請求
    の範囲第1項記載の導電性ペースト。 3 メチルメタアクリレートとブチルメタアクリレート
    との共重合体であるアクリル系樹脂が、共重合体中ブチ
    ルメタアクリレート単量体の重量構成比率であるブチル
    比率が50%以下のものである特許請求の範囲第2項記
    載の導電性ペースト。
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