JP2000261115A - 導電性銅ペースト組成物 - Google Patents

導電性銅ペースト組成物

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JP2000261115A
JP2000261115A JP11064252A JP6425299A JP2000261115A JP 2000261115 A JP2000261115 A JP 2000261115A JP 11064252 A JP11064252 A JP 11064252A JP 6425299 A JP6425299 A JP 6425299A JP 2000261115 A JP2000261115 A JP 2000261115A
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JP
Japan
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polybutadiene
paste composition
copper paste
hydroxyl group
conductive copper
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JP11064252A
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Inventor
Yoshiyuki Takahashi
良幸 高橋
Toshirou Komiyatani
壽郎 小宮谷
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、さらに分子内にエポキシ基と水酸基とを有する
ポリブタジエンを含有する導電性銅ペースト組成物であ
り、好ましくはこのポリブタジエンがバインダー樹脂固
形分に対し0.5〜30重量%含まれる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、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であり、
回路、電磁波シールドなどの用途においても有効な導電
性銅ペースト組成物に関するものである。
【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、銀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。しかし、銅ペーストの場合
は銅粉同士が十分に接触しなければオーミックコンタク
トが得られず銀ペーストの代替えには未だ至っていな
い。
【0004】本発明者らは、これまで、スルーホール用
の銅ペーストとして、特願平6−207824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、最近になり一部の回路板メーカー
において、吸湿後の熱衝撃性、すなわち、多層プリント
配線板用銅張積層板の試験方法JIS規格C−648
6、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(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
の要求がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このように、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、上記特性の発現のため種々の添加剤を検討した結
果、エポキシ基と水酸基を有するポリブタジエンが、熱
衝撃等の応力に対して非常に効果的であることを見いだ
した。この理由はポリブタジエン中のエポキシ基と水酸
基が銅粉や銅箔との密着性を向上させたためと考えられ
る。
【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てなり、さらに分子内にエポ
キシ基と水酸基とを有する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、該ポリ
ブタジエンは、エポキシ当量150〜250、水酸基含
有量0.1〜1.0モル/kg、数平均分子量1000
〜4000であることが好ましく、また、該ポリブタジ
エンの含有量が、バインダー樹脂固形分に対し0.5〜
30重量%であることが好ましい。
【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。
【0009】本発明において溶剤を使用する場合はグリ
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。
【0010】本発明で用いられる分子内にエポキシ基と
水酸基とを有するポリブタジエンは、エポキシ当量15
0〜250、水酸基含有量0.1〜1.0モル/kg、
数平均分子量1000〜4000であることが好まし
い。かかるポリブタジエンは、これらエポキシ基と水酸
基の極性により、かつエポキシ基がバインダー樹脂と結
合することにより、銅粉と樹脂界面及び銅ペーストと回
路の銅箔との密着性を向上させる作用を有するものであ
る。ポリブタジエンの配合量は、好ましくはバインダー
樹脂固形分に対し0.5〜30重量%であり、更に好ま
しくは2〜10重量%である。0.5重量%以上から効
果が現れ、30重量%を越えると硬化物の可撓性が強く
なるため初期導通抵抗の低下が大きくなる。
【0011】導電性銅ペースト組成物の製造法としては
各種混合混練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、溶剤、硬化剤、分散剤、フィラー、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。
【0013】実施例1〜3 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使用し、さらに分子
内にエポキシ基と水酸基とを有するポリブタジエンとし
てエポキシ当量200、水酸基含有量0.6モル/k
g、数平均分子量2500のものを表1の割合で予備混
合し、三本ロールで混練して銅ペースト組成物を得た。
【0014】このようにして調製した銅ペーストを、住
友ベークライト(株)製紙基材フェノール樹脂基板 PL
C−2147RH(板厚1.6mm)に設けられた 0.
5mmφ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。得られた試験片について、スルーホール1穴
あたりの抵抗値(初期導通抵抗値)を測定し導通性を確
認した。その後、吸湿半田試験及び温度衝撃試験を行
い、それぞれ初期の導通抵抗からの変化率を求めた。こ
の試験片のスルーホール部を切断しスルーホール内部の
銅ペーストのクラックや剥離の有無を確認した。以上の
結果を表1に示す。
【0015】比較例 分子内にエポキシ基と水酸基とを有するポリブタジエン
を配合しないことを除いて、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。
【0016】
【表1】
【0017】1.吸湿半田試験:試験片を40℃、95
%、96時間吸湿処理し、次いで260℃半田槽に5秒
間浸積を2回行った。 2.温度衝撃試験:−65℃ 、30分←→125℃、
30分の温度衝撃試験を1000サイクル行った。
【0018】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、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
おけるスルーホール部分の信頼性に優れている。即ち、
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に設けたスルーホー
ル部分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、特に吸湿後においても熱的衝撃に伴うス
ルーホール部分の導電性不良を起こさないため高信頼性
の電気的接続を可能とするものである。そして、本発明
の銅ペーストはスルーホール接続用途のみならず、プリ
ント回路板の基板あるいは銅箔等との密着力が高く、耐
熱性と可撓性を合わせ有していることから、回路、電磁
波シールドなどの用途、さらにはフレキシブル回路基板
への用途にも好適に使用される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4E351 AA01 BB01 BB31 BB49 CC11 CC22 DD04 DD52 DD53 EE02 EE16 EE22 GG03 GG09 GG12 GG13 GG16 4J038 DA041 DA161 DB001 DB202 DD181 GA03 HA066 KA06 KA20 MA14 NA20 PB09 PC02 PC08 5G301 DA06 DA42 DA55 DD01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 銅粉末、バインダー樹脂を必須成分とし
    てなり、さらに分子内にエポキシ基と水酸基とを有する
    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。
  2. 【請求項2】 ポリブタジエンが、エポキシ当量150
    〜250、水酸基含有量0.1〜1.0モル/kg、数
    平均分子量1000〜4000である請求項1記載の導
    電性銅ペースト組成物。
  3. 【請求項3】 ポリブタジエンの含有量が、バインダー
    樹脂固形分に対し0.5〜30重量%である請求項1記
    載の導電性銅ペースト組成物。
JP11064252A 1999-03-11 1999-03-11 導電性銅ペースト組成物 Pending JP2000261115A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008226727A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性ペースト
JP2008226726A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性ペースト
KR100955291B1 (ko) 2007-12-06 2010-04-30 남현우 양면 pcb용 스루홀 페이스트의 조성물 및 그 제조방법

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JP2008226727A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性ペースト
JP2008226726A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Sumitomo Bakelite Co Ltd 導電性ペースト
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