JPH01275669A - 銀マイグレーション防止コーティング材料 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は銀マイグレーション防止コーティング材料の耐
熱性の改良に関するものである。

従来の技術 昨今、銀あるいは銀−パラジウムを導体とするセラミッ
ク回路基板が多用されるようになり、銀のマイグレーシ
ョンの問題が出てきている。これに対し回路基板のソル
ダーレジストを兼ねた銀のマイグレーションを防止する
コーティング材料が用いられている。銀マイグレーシロ
ン防止コーティング材料の主流は低融点ガラスを用いた
ものである。しかしガラス系材料の場合、銀マイグレー
ションは起こりにくいが、コストや生産性において難点
がある。

これに対し樹脂系材料はガラス系材料に比べ安価であり
また生産性についても勝っているが、銀マイグレーショ
ンが生じやすくまた耐熱性に劣るという欠点を有してい
る。

銀マイグレーションはイオン化した銀が電界によって回
路基板とソルダーレジストの界面を移動し絶縁不良を起
こす現象である。そこで樹脂系材料は高純度のエポキシ
樹脂を使い、イオン性不純物の精製と回路基板との密着
性を上げることでマイグレーションを防止する検討が行
われている。

発明が解決しようとする課題 しかしセラミック基板を用いた回路は種々の熱プロセス
を経過するため、エポキシ樹脂では耐熱性が不足して基
板界面との密着性が低下し銀のマイグレーションが発生
してしまう問題がある。

安価で生産性が高い樹脂系材料で銀マイグレーシーン防
止コーティング材料を作るには、樹脂材料がエポキシ並
の回路基板との密着性を持ち、ハンダデイツプ等の熱プ
ロセスに耐える耐熱性を保持することが不可欠である。

課題を解決するための手段 本発明は銀マイグレーション防止コーティング材料の樹
脂成分として、反応速度が速く回路基板に対する密着性
も高いエポキシ樹脂をベースとし、これに耐熱性を付与
するためイミド樹脂を含むもので、望ましくはイミド樹
脂で変成した樹脂を用い耐熱性の高い銀マイグレーショ
ン防止コーティング材料を提供するものである。

作用 本発明によれば、エポキシ樹脂を用いるため反応速度が
速く回路基板に対する密着性を高く維持できるとともに
、イミド樹脂により耐熱性の高いマイグレーション防止
材料を得ることが可能となる。

実施例 本発明の銀マイグレーション防止コーティング材料はバ
インダー樹脂、印刷実装性を調整するための充填剤、溶
剤およびその他添加剤よりなる。

バインダー樹脂の成分はエポキシ樹脂とイミド樹脂であ
るが、ここで用いられるエポキシ樹脂は一般に知られて
いるものであれば特に制約はない。例えばビスフェノー
ルＡ型、ビスフェノールＦ型、フェノールノボラック型
エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、
グリセリントリグリシジルエーテル等のポリグリシジル
エーテル系樹脂、脂環型エポキシ樹脂、ジグリシジルフ
タレートや重合脂肪酸ポリグリシジルエステル等のグリ
シジルエステル系樹脂、Ｎ、Ｎ−ジグリシジルアニリン
等のグリシジルアミン系樹脂、およびヒダントイン型エ
ポキシ樹脂やトリグリシジルイソシアヌレート等の複素
環式エポキシ樹脂が挙げられる。ただし、いずれのエポ
キシ樹脂もイオン性不純物を抑えるため可鹸化塩素を３
０ｐｐｍ以下に精製したものが使用される。

本発明においては、上記したエポキシ樹脂から成る群よ
り選ばれた一個もしくは二個以上のものが使用される。

本発明における銀マイグレーション防止コーティング材
料のバインダー樹脂の一方の成分であるイミド樹脂は高
速反応が可能でかつエポキシ樹脂と相溶性が良（、さら
に一般的な溶剤（ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピ
ロリドンといった極性溶剤を除（）に可溶なものが使わ
れる。例えば第１図に示すように分子末端にマレイミド
基を有する型のイミド樹脂は高速反応力！可能でかつ耐
熱性が高い。さらにエポキシ樹脂や溶剤との相溶性を高
くするためイミド樹脂の分子が非対称構造をとるように
アルキル基を導入したものが用いられる。

本発明における銀マイグレーション防止コーティング材
料のバインダー樹脂は、上記のエポキシ樹脂とイミド樹
脂の混合物、またはイミド樹脂で部分的にエポキシ樹脂
を変成したものが使用される。

エポキシ樹脂とイミド樹脂の混合比または変成率は、エ
ポキシ樹脂：イミド樹脂＝９５〜５０ｗｔ％：５〜５０
ｗｔ％が望ましい。

本発明の銀マイグレーション防止コーティング材料に使
われる充填剤は一般のソルダーレジストに使用されてい
る充填剤の中でイオン性不純物を精製して除去したもの
が使用できる。例えばシリカ、アルミナ等の酸化物、珪
酸アルミニウム等の珪酸化物、炭酸カルシウム等の炭酸
化物、硫酸バリウム等の硫酸化物等が使われる。

本発明の銀マイグレーション防止コーティング材料に使
われる溶剤はスクリーンレジストを侵す溶剤（ジメチル
ホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドンといった極性溶剤
）以外、例えばアルコール系、ケトン系、エステル系等
が使用される。

その他の添加剤については充填剤の分散性を向上させる
ための分散剤、粉体表面処理剤等が用いられる。

以上の組成物を混練して仕上げたインクをセラミック基
板の銀あるいは銀−パラジウム回路のレジストとしてコ
ーティングし１５０℃〜２８０℃で硬化させ、銀マイグ
レーションを防止する。

第２図は本発明の材料を用いてコーティングした状態を
示す。３はセラミック等の回路基板、ｌは基板３上に形
成されたＡｇまたはＡｇパラジウム導体、２は本発明に
かかるＡｇマイグレーション防止コーティング材料から
なるレジストである。

［具体例］ エポキシ樹脂（分子量３８０、エポキシ当量１８９）と
イミド樹脂（分子量８８０、イミド基当量２ＩＯ）を３
＝１の割合で溶融混合し、これにジシアンジアミド８部
、ｐ−クロロフエニルジメチルウレア２部、珪酸アルミ
ニウム１５部、溶融シリカ１０部および酢酸カルピトー
ル−１５部を加え三本ロールで混練してインクを仕上げ
る。これを銀マイグレーション防止コーティング材料Ａ
とする。

本材料の焼成（硬化）条件を従来のガラス系銀マイグレ
ーション防止コーティング材料と比較する（表１）。

表１　銀マイグレーション防止コーティング材料の焼成
条件比較 また現在市場に出ている樹脂系の銀マイグレーション防
止コーティング材料と比較するため同一基板上で同一条
件で材料を焼成（硬化）させマイグレーション促進試験
評価を行った。結果を表２に示す。

試験条件； 焼成条件　　　１８０℃　１０分 基板　　　　　アルミナ基板　Ａｇ−Ｐｄ電極電極パタ
ーン　串型、Ｇａｐ　Ｏ，２ｍｍ雰囲気　　　　６０℃
　９０％ＲＨ 印加電圧　　　５０Ｖ　　１０００時間連続絶縁抵抗値
　　ＩＱＩ２Ω サンプル数　　２０回路 ハンダデイツプ条件　　　２６０℃　１０秒１０００時
間後の絶縁抵抗値１０６Ω以下を不良とする。

発明の効果 以上のように、本発明により作成された銀マイグレーシ
ョン防止コーティング材料は、従来のガラス系材料と比
較して焼成（硬化）時間の短縮化および焼成（硬化）温
度の低温化が達成できることが確認された。また表２に
示すように従来のエポキシ樹脂系材料と比較して、熱プ
ロセス後の銀マイグレーションによる絶縁劣化が防止さ
れていることが確認された。

【図面の簡単な説明】 第１図はイミド樹脂の分子構造図、第２図はセラミック
回路基板の断面図である。 ｌ・・・Ａｇ導体、２・・・Ａｇマイグレーション防止
コーティング材料、３・・・セラミック基板。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）エポキシ樹脂とイミド樹脂からなるバインダーを
   主成分とすることを特徴とする銀マイグレーション防止
   コーティング材料。
2. （２）エポキシ樹脂がイミド樹脂で変成されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の銀マイグレー
   ション防止コーティング材料。
3. （３）エポキシ樹脂のイミド変性率が５〜５０％である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の銀マイグ
   レーション防止コーティング材料。