JPH03188201A - 厚膜組成物用銅粉 - Google Patents
厚膜組成物用銅粉Info
- Publication number
- JPH03188201A JPH03188201A JP1325268A JP32526889A JPH03188201A JP H03188201 A JPH03188201 A JP H03188201A JP 1325268 A JP1325268 A JP 1325268A JP 32526889 A JP32526889 A JP 32526889A JP H03188201 A JPH03188201 A JP H03188201A
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- JP
- Japan
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- copper powder
- thick film
- weight
- metal salt
- fatty acid
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/09—Use of materials for the conductive, e.g. metallic pattern
- H05K1/092—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks
- H05K1/095—Dispersed materials, e.g. conductive pastes or inks for polymer thick films, i.e. having a permanent organic polymeric binder
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は厚膜組成物用銅粉に関し、特に銅粉表面被覆物
質として脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物を用い
ることによって銅粉の導電性と貯蔵安定性を向上させた
厚膜組成物用銅粉に関する。
質として脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物を用い
ることによって銅粉の導電性と貯蔵安定性を向上させた
厚膜組成物用銅粉に関する。
近年、コンピュータなどの電子機器類から放射される電
磁波による障害を防止するために、金属粉と樹脂バイン
ダーからなる厚膜組成物が回路上に多用されている。特
に銅粉を用いた場合、大幅なコストダウンになる。この
様な用途に用いられる銅粉は、優れた導電性と貯蔵安定
性が要求され、例えば、銅粉を有機カルボン酸で処理す
る（特開昭６４−２０２７６号）、有機チタネート、シ
ラン、アルミネート化合物で表面被覆する（特開昭５９
−７５９３１号）、あるいは各種有機系添加剤を用いる
（特開昭５９−３６１７０号、６３−８３１７９号）な
どの発明が公知である。
磁波による障害を防止するために、金属粉と樹脂バイン
ダーからなる厚膜組成物が回路上に多用されている。特
に銅粉を用いた場合、大幅なコストダウンになる。この
様な用途に用いられる銅粉は、優れた導電性と貯蔵安定
性が要求され、例えば、銅粉を有機カルボン酸で処理す
る（特開昭６４−２０２７６号）、有機チタネート、シ
ラン、アルミネート化合物で表面被覆する（特開昭５９
−７５９３１号）、あるいは各種有機系添加剤を用いる
（特開昭５９−３６１７０号、６３−８３１７９号）な
どの発明が公知である。
しかしながら、これら公知の技術で処理された銅粉を用
いた厚膜組成物は、それなりの導電性が改善されるがせ
いぜい１０−４Ω・（１）オーダーであり、かつ耐熱・
耐湿エージング性験での抵抗変化率が大きく、さらに貯
蔵安定性も短かった。
いた厚膜組成物は、それなりの導電性が改善されるがせ
いぜい１０−４Ω・（１）オーダーであり、かつ耐熱・
耐湿エージング性験での抵抗変化率が大きく、さらに貯
蔵安定性も短かった。
かくして本発明の目的は銅粉の導電性と耐熱・耐湿エー
ジング性及び貯蔵安定性を著しく向上させた厚膜組成物
用銅粉を提供するにある。
ジング性及び貯蔵安定性を著しく向上させた厚膜組成物
用銅粉を提供するにある。
本発明は見掛は密度２．０ｇ／ｃｄ以上、タップ密度３
、Ｏｇ ／ ｃｒｔ１以上の銅粉に脂肪酸混合物金属塩
とケイ酸塩の混合物が銅粉重量に対して０．０１〜１０
重量％被覆されてなる厚膜組成物用銅粉を提供するもの
である。
、Ｏｇ ／ ｃｒｔ１以上の銅粉に脂肪酸混合物金属塩
とケイ酸塩の混合物が銅粉重量に対して０．０１〜１０
重量％被覆されてなる厚膜組成物用銅粉を提供するもの
である。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明ではまず見掛は密度２．０ｇ／ｃｉで且つタップ
密度３．０ｇ／ｃｉ以上の銅粉を用いる。見掛は密度は
通常単位体積当りの重量でｇ ／ ｃｒｉｉの単位で表
わされるものであり、またタップ密度は粉末を充填する
間に一定の条件で容器を振動させたりして得られる粉末
の充填密度を云う。見掛は密度２．０ｇ／ｒ：ａｔ未満
、タップ密度３．０ｇ／ｃｒｉ１未満の銅粉を用いると
生成する厚膜組成物中の銅粉含有率の低下に伴ない、導
電率が低下するので好ましくない。この傾向は見掛は密
度、タップ密度の低下に伴ない著しくなる。かかる銅粉
は電解法、アトマイズ法、化学還元法等種々の方法で製
造される。
密度３．０ｇ／ｃｉ以上の銅粉を用いる。見掛は密度は
通常単位体積当りの重量でｇ ／ ｃｒｉｉの単位で表
わされるものであり、またタップ密度は粉末を充填する
間に一定の条件で容器を振動させたりして得られる粉末
の充填密度を云う。見掛は密度２．０ｇ／ｒ：ａｔ未満
、タップ密度３．０ｇ／ｃｒｉ１未満の銅粉を用いると
生成する厚膜組成物中の銅粉含有率の低下に伴ない、導
電率が低下するので好ましくない。この傾向は見掛は密
度、タップ密度の低下に伴ない著しくなる。かかる銅粉
は電解法、アトマイズ法、化学還元法等種々の方法で製
造される。
次に本発明では脂肪酸混合物金属塩が用いられる。脂肪
酸としては通常カプロン酸からベヘン酸に至る脂肪酸が
２種又はそれ以上用いられる。これらの脂肪酸は炭素数
５乃至２１の範囲の直鎖又は分枝状アルキル基を有する
モノカルボン酸である。これら脂肪酸一種単独では十分
な導電性はえられず耐熱・耐エージング性も不十分であ
る。これら脂肪酸としてはオレイン酸、イソステアリン
酸、リノール酸、パルミチン酸等が好んで選択される。
酸としては通常カプロン酸からベヘン酸に至る脂肪酸が
２種又はそれ以上用いられる。これらの脂肪酸は炭素数
５乃至２１の範囲の直鎖又は分枝状アルキル基を有する
モノカルボン酸である。これら脂肪酸一種単独では十分
な導電性はえられず耐熱・耐エージング性も不十分であ
る。これら脂肪酸としてはオレイン酸、イソステアリン
酸、リノール酸、パルミチン酸等が好んで選択される。
金属塩としては通常アルカリ金属塩、たとえばナトリウ
ム塩、カリウム塩が用いられる。かくてオレイン酸ナト
リウム（又はカリウム）、イソステアリン酸ナトリウム
（又はカリウム）、リノール酸ナトリウム（又はカリウ
ム）、バルミチン酸ナトリウム（又はカリウム）の２種
乃至４種が好んで用いられ、かかる場合オレイン酸塩が
多量に用いられる。
ム塩、カリウム塩が用いられる。かくてオレイン酸ナト
リウム（又はカリウム）、イソステアリン酸ナトリウム
（又はカリウム）、リノール酸ナトリウム（又はカリウ
ム）、バルミチン酸ナトリウム（又はカリウム）の２種
乃至４種が好んで用いられ、かかる場合オレイン酸塩が
多量に用いられる。
またケイ酸塩とはナトリウム系、カリウム系ケイ酸塩が
一般的であり、Ａ １ ％Ｆ ｅ （ＩＩ ） 、Ｃａ
ｓＭｇ系でもかまわない。両者の混合割合は脂肪酸混
合物金属塩重量に対して、ケイ酸塩が１〜２０重量％含
まれ、好ましくは５〜１５重量％含まれるものとする。
一般的であり、Ａ １ ％Ｆ ｅ （ＩＩ ） 、Ｃａ
ｓＭｇ系でもかまわない。両者の混合割合は脂肪酸混
合物金属塩重量に対して、ケイ酸塩が１〜２０重量％含
まれ、好ましくは５〜１５重量％含まれるものとする。
これは１５重量％を超えると銅粉の導電性が低下し始め
、２０重量％を超えるとその傾向が著しい。また５重量
％未満になると脂肪酸混合物金属塩の活性度が低下し始
め、１重量％未満になるとその傾向が著しくなり、結果
的に銅粉の導電性が低下する。
、２０重量％を超えるとその傾向が著しい。また５重量
％未満になると脂肪酸混合物金属塩の活性度が低下し始
め、１重量％未満になるとその傾向が著しくなり、結果
的に銅粉の導電性が低下する。
上記の銅粉に対する脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混
合物の銅粉重量に対する被覆量は、０．０１〜１０重量
％とし、好ましくは０．０５〜５重二％とする。これは
５重量％を超えると銅粉表面に過剰な脂肪酸の防錆膜が
形成されて、銅粉の導電性と厚膜組成物の基材に対する
密着性が低下し始め、１０重量％を超えるとその傾向が
著しくなる。また０、０５重量％未満になると銅粉表面
の脂肪酸の低下により導電性と耐熱・耐湿エージング性
及び貯蔵安定性が不良となり始め、０．０１重量％未満
になるとその傾向が著しくなる。銅粉表面に対する脂肪
酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物は、−船釣な無機溶
剤及び有機溶剤、例えば水、アルコール類、エステル類
、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類などの中で
被覆処理される。処理された銅粉は分液された後、乾燥
されてバインダー樹脂や有機溶剤と混合されて厚膜組成
物として電子機器の回路等に使用される。
合物の銅粉重量に対する被覆量は、０．０１〜１０重量
％とし、好ましくは０．０５〜５重二％とする。これは
５重量％を超えると銅粉表面に過剰な脂肪酸の防錆膜が
形成されて、銅粉の導電性と厚膜組成物の基材に対する
密着性が低下し始め、１０重量％を超えるとその傾向が
著しくなる。また０、０５重量％未満になると銅粉表面
の脂肪酸の低下により導電性と耐熱・耐湿エージング性
及び貯蔵安定性が不良となり始め、０．０１重量％未満
になるとその傾向が著しくなる。銅粉表面に対する脂肪
酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物は、−船釣な無機溶
剤及び有機溶剤、例えば水、アルコール類、エステル類
、エーテル類、ケトン類、芳香族炭化水素類などの中で
被覆処理される。処理された銅粉は分液された後、乾燥
されてバインダー樹脂や有機溶剤と混合されて厚膜組成
物として電子機器の回路等に使用される。
上記の構成からなる本発明の厚膜組成物用銅粉は、比較
的見掛密度、タップ密度の高い銅粉の表面に脂肪酸混合
物金属塩の脂肪酸部分が化学的、物理的吸着により結合
し防錆膜を形成する。脂肪酸混合物金属塩は溶液中、特
に水溶液では一部加水分解され、金属イオンと脂肪酸イ
オンに遊離する。これは高い表面活性を示し、表面張力
を降下させて、結果的に銅粉表面と結合する。ケイ酸塩
は、処理浴コントロール、すなわちｐＨコントロールに
大きく作用し、安定な処理雰囲気を形成する。
的見掛密度、タップ密度の高い銅粉の表面に脂肪酸混合
物金属塩の脂肪酸部分が化学的、物理的吸着により結合
し防錆膜を形成する。脂肪酸混合物金属塩は溶液中、特
に水溶液では一部加水分解され、金属イオンと脂肪酸イ
オンに遊離する。これは高い表面活性を示し、表面張力
を降下させて、結果的に銅粉表面と結合する。ケイ酸塩
は、処理浴コントロール、すなわちｐＨコントロールに
大きく作用し、安定な処理雰囲気を形成する。
本発明の実施例を下記に示す。
■この例に用いた銅粉を表１に示す。
表１
■この例に用いた比較サンプルを表３に示す。
ＡＤ−見掛は密度、ＴＤ−タップ密度
■この例に用いた脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合
物を表２に示す。
物を表２に示す。
表２
この例に用いた脂肪酸金属塩（単独）＋ケイ酸塩の混合
物を表４に示す。
物を表４に示す。
Ｂ：イソステアリン酸 ２０ｗｔ％
Ｃ：リノール酸 １０ｗｔ％
Ｄ：バルミチン酸 １０ｗｔ％
例１〜貯蔵安定性
表１ （Ｎｏ、１〜３）の銅粉に対して、表２（Ｎｏ、
１〜５）の脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物、表
３ （Ｎｏ、１〜７）の比較サンプル及び表４ （Ｎｏ
、１〜３）の脂肪酸金属塩の一種単独とケイ酸塩との混
合物を水溶液または溶液にして、常温、常圧下で被覆処
理した。但し、被覆量は銅粉重量に対して、０．０５．
０． １．０． ５．１．０．３．０重量％とした。そ
の後、乾燥された被覆処理銅粉を１００℃の高温、６５
℃／９８％ＲＨの高湿環境下に２．０００時間放置して
鱗粉の弯色度合を観察した。
１〜５）の脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物、表
３ （Ｎｏ、１〜７）の比較サンプル及び表４ （Ｎｏ
、１〜３）の脂肪酸金属塩の一種単独とケイ酸塩との混
合物を水溶液または溶液にして、常温、常圧下で被覆処
理した。但し、被覆量は銅粉重量に対して、０．０５．
０． １．０． ５．１．０．３．０重量％とした。そ
の後、乾燥された被覆処理銅粉を１００℃の高温、６５
℃／９８％ＲＨの高湿環境下に２．０００時間放置して
鱗粉の弯色度合を観察した。
その結果、本発明の表２の脂肪酸混合物金属塩とケイ酸
塩の混合物で被覆処理された銅粉は、全く変色しなかっ
た。表４の混合物の場合もほぼ同様であった。他方、表
３の比較サンプルで被覆処理された銅粉は著しく変色し
、１００℃雰囲気では茶褐色、６５℃７９８％ＲＨ雰囲
気では黒色になった。
塩の混合物で被覆処理された銅粉は、全く変色しなかっ
た。表４の混合物の場合もほぼ同様であった。他方、表
３の比較サンプルで被覆処理された銅粉は著しく変色し
、１００℃雰囲気では茶褐色、６５℃７９８％ＲＨ雰囲
気では黒色になった。
以上の結果より、本発明の銅粉が表３の比較サンプルの
場合に比して優れた貯蔵安定性を有しているのがわかっ
た。
場合に比して優れた貯蔵安定性を有しているのがわかっ
た。
例２〜導電性
例１同様に被覆処理された銅粉と、フェノール系樹脂溶
液（群栄化学製〜ＰＬ−２２１０）及び溶剤としてブチ
ルカルピトールを用いて混合、分散させて厚膜組成物を
調製した。調製された厚膜組成物をスクリーン印刷機を
用いて、膜厚２５〜３０μｍ、２．５ｃｍ角の導体パッ
ドを形成して１５０℃／３０分（循環オーブン中）の雰
囲気で硬化させて厚膜を形成した。放冷後、四探針導電
性測定装置（三菱油化製〜ロレスタＡＰ）を用いて体積
固有抵抗を測定した。
液（群栄化学製〜ＰＬ−２２１０）及び溶剤としてブチ
ルカルピトールを用いて混合、分散させて厚膜組成物を
調製した。調製された厚膜組成物をスクリーン印刷機を
用いて、膜厚２５〜３０μｍ、２．５ｃｍ角の導体パッ
ドを形成して１５０℃／３０分（循環オーブン中）の雰
囲気で硬化させて厚膜を形成した。放冷後、四探針導電
性測定装置（三菱油化製〜ロレスタＡＰ）を用いて体積
固有抵抗を測定した。
その結果を表５に示す。これより表２の混合物サンプル
で処理された本発明に係る銅粉のみが１０−５Ω・国の
オーダーの体積固有抵抗を示しすぐれた導電性を有する
ことが明らかである。
で処理された本発明に係る銅粉のみが１０−５Ω・国の
オーダーの体積固有抵抗を示しすぐれた導電性を有する
ことが明らかである。
例３〜耐熱・耐湿エージング性
例１と同様に被覆された銅粉を８５℃の高温環境下、と
６０℃／９８％ＲＨの高湿環境下に夫々８時間放置した
後、例２と同様な操作により厚膜組成物の体積固有抵抗
を測定した。
６０℃／９８％ＲＨの高湿環境下に夫々８時間放置した
後、例２と同様な操作により厚膜組成物の体積固有抵抗
を測定した。
その結果を表５に示す。これにより表２の混合物サンプ
ルで処理された銅粉を含む厚膜組成物の場合８５℃Ｘ８
Ｈの条件下と６０℃／９５％ＲＨＸ８Ｈの条件下におけ
る導電性変化率が表３と表４のサンプルによる場合に比
較して小さく、すぐれた耐熱・耐湿エージング性を有す
ることが明らかである。
ルで処理された銅粉を含む厚膜組成物の場合８５℃Ｘ８
Ｈの条件下と６０℃／９５％ＲＨＸ８Ｈの条件下におけ
る導電性変化率が表３と表４のサンプルによる場合に比
較して小さく、すぐれた耐熱・耐湿エージング性を有す
ることが明らかである。
表 ５
〔発明の効果〕
上述のところから明らかなように、本発明に従って見掛
密度２．０ｇ／ａｔ１以上でタップ密度３．０ｇ／ａｊ
以上の銅粉に脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物が
銅粉重量に対して０．０１〜１０重量％被覆されてえら
れた厚膜組成物用銅粉は、優れた貯蔵安定性、優れた導
電性と更に優れた耐熱・耐湿エージング性を有しており
電子機器の回路上に良好に使用することができる。
密度２．０ｇ／ａｔ１以上でタップ密度３．０ｇ／ａｊ
以上の銅粉に脂肪酸混合物金属塩とケイ酸塩の混合物が
銅粉重量に対して０．０１〜１０重量％被覆されてえら
れた厚膜組成物用銅粉は、優れた貯蔵安定性、優れた導
電性と更に優れた耐熱・耐湿エージング性を有しており
電子機器の回路上に良好に使用することができる。
Claims (1)
- 見掛密度２．０ｇ／ｃｍ＾３以上、タップ密度３．０
ｇ／ｃｍ＾３以上の銅粉に脂肪酸混合物金属塩とケイ酸
塩の混合物が銅粉重量に対して０．０１〜１０重量％被
覆されてなる厚膜組成物用銅粉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325268A JPH03188201A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 厚膜組成物用銅粉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325268A JPH03188201A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 厚膜組成物用銅粉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03188201A true JPH03188201A (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=18174914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325268A Pending JPH03188201A (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 厚膜組成物用銅粉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03188201A (ja) |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1325268A patent/JPH03188201A/ja active Pending
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