JPH04242004A - 導電性銅ペーストの製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、銅粉末を含有する良好
な導電性を有する銅ペースト組成物に関するものであり
、より詳しくは、紙フェノール樹脂基板やガラスエポキ
シ樹脂基板などにスクリーン印刷などで導電回路を形成
後、加熱・硬化することにより優れた導電性を有する銅
ペーストあるいは上記基板などのプリント回路基板上に
スクリーン印刷で塗膜形成後、加熱硬化することで良好
な導電性、即ち、回路基板から発生する不要な導電波の
シールド効果を高めるのに適した導電性銅ペーストの製
造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】導電性銅ペースト（以下銅ペーストとい
う）は、高価な導電性銀ペースト（以下銀ペーストとい
う）に替わる回路基板用の導体として注目され、更に不
要輻射対策基板即ち電磁波シールド用基板（以下シール
ド用基板という）の導体としても注目されている。

【０００３】銅ペーストとしては、銅粉末にフェノール
樹脂などをバインダーとするペースト組成物が知られて
いるが、本質的に銅が銀よりも酸化されやすいため銅ペ
ーストには長期にわたる導電性の維持という面に問題が
ある。即ち、スクリーン印刷後硬化せしめる過程におい
て銅が酸化するためであり、そ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おり、確かに回路
基板用の導体としては良好である。しかしながら、更に
導電性を向上させようとした場合、上記の方法のみでは
困難である。

【０００４】ところで、不要輻射即ち電磁障害をシール
ドする場合、いわゆる電磁波シールド効果はシールド材
料による反射と吸収によって生じることは良く知られて
いる。即ちＤｏｎａｌｄ．Ｒ．Ｊ．Ｗｈｉｔｅのシール
ド効果（ＳＥ）に関する理論的考察によれば、

【０００
５】

【数１】 が提案されている。

【０００６】そこで本発明者らは、上記の式でも明らか
なように、銅ペースト組成物の比導電率の向上によって
シールド効果を高め得ることに着目して、検討を行った
。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的とすると
ころは、これら銅ペーストの欠点を改良すべく鋭意検討
した結果、特に銅ペーストを製造する過程において予め
金属粉（銅粉）に還元剤または金属表面活性樹脂を反応
させることにより、良好な導電性と部品実装工程でも安
定した導電性のある電磁シールド対策基板用、あるいは
回路用に適した銅ペースト組成物を提供することにある
。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、銅ペーストを
製造する過程において、予め金属粉に還元剤または金属
表面活性樹脂を反応させた後、熱硬化性樹脂やその他の
添加剤を混練することを特徴とする導電性銅ペーストの
製造方法である。

【０００９】本発明において用いられる還元剤または金
属表面活性樹脂は有機カルボン酸、ロジン系物質、キノ
ン類等であり、有機カルボン酸として、還元性のあるシ
ュウ酸、フマール酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸
等が好ましい。ロジン系物質としては、ガムロジン、ウ
ッドロジン、コパール等のアビエチン酸異性体を主成分
とするものが好ましい。またキノン類としてはハイドロ
キノン、カテコール又はこれらのアルキル及び／又はア
ルケニル置換体が好ましい。更に予め金属銅粉と反応さ
せるにあたっては均一に銅粉表面を覆うことが必要であ
るため、これら還元剤、金属表面活性剤については溶剤
に溶した液状か又はそのものが液状のものが好ましい。 止むをえず粉体を使用する場合でも均一分散の必要性か
ら、粒径を５０μｍ以下にすることが好ましい。

【００１０】また、本発明に用いる金属銅粉は市販品を
そのまま使用することが可能で、形状は鱗片状、樹脂状
、球状等のいずれも使用でき、かつ搗砕銅粉、電解銅粉
のいずれも使用可能であるが、特に樹脂状の電解銅粉が
好ましい。またその粒径も特に限定するものではないが
、良好なスクリーン印刷特性を有する銅ペーストの場合
は可及的に微粉であることが好ましい。

【００１１】また、本発明に用いる熱硬化性樹脂として
は、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、アミノ系樹脂、
不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂
等が使用可能である。更に、その他添加剤としては、イ
ソプロピルトリイソステアロイルチタネート（味の素（
株）製、ブレンアクトＫＰ−ＴＴＳ）などの分散剤やエ
ポキシシラン等のカップリング剤などが知られている。

【００１２】本発明に用いる還元剤、金属表面活性樹脂
量は銅粉１００重量部に対して１〜３０重量部が好まし
く、更に、熱硬化性樹脂量としては銅粉１００重量部に
対して１〜２０重量部が好ましい。

【００１３】これは、還元剤、金属表面活性樹脂が銅粉
１００重量部に対して１重量部以下では銅粉の酸化被膜
が十分に除去されず、導電性が劣る。また３０重量部以
上では逆に銅粉どうしの接触がなく導電性が劣る。更に
、熱硬化性樹脂量については、銅粉１００重量部に対し
て１重量部以下では銅粉の接着性が低下し、半田耐熱性
においてこのふくれの原因となる。また２０重量部以上
であると銅粉の間の樹脂量が増し導電性が劣る。

【００１４】

【実施例】以下に実施例により更に本発明を詳細に説明
する。

【００１５】〔実施例〕下記の配合組成物を約８時間撹
拌しながら反応させた後それぞれに、 ○１　　液状レゾール型フェノール樹脂（住友デュレズ
（株）製　　　　　　　　　　　　　　　　「ＰＲ−５
１８３３」樹脂分６５％）　　　　　　１５部○２　　
有機チタネート系化合物（味の素（株）製　　　　　　
　　　　　　　　　　　　ブレンアクトＫＲ−ＴＴＳ）
　　　　　　　　　　１．５部を添加し、インクロール
で混練してペーストを得た。

【００１６】

【表１】

【００１７】次に、予め電極部の形成されたフェノール
樹脂基板上に、アンダーコート用に紫外線硬化型ソルダ
ーレジストをスクリーン印刷後、１２０Ｗ、２灯、３．
１ｍ／ｍｉｎで紫外線硬化した。その上に、上記で調製
した銅ペーストをスクリーン印刷後１６０℃×３０分で
硬化し、更にオーバーコート用として熱硬化型ソルダー
レジストをスクリーン印刷後１５０℃×３０分で硬化し
て、評価用基板を得た。

【００１８】得られた評価用基板について、抵抗値は初
期値と、更に６０℃×９０％ＲＨの高温高湿処理後の値
を測定し、また、高温高湿処理後に２６０℃１０秒の半
田浴フロート処理をした時の印刷面の基板のフクレ発生
状況を観察した。

【００１９】〔比較例〕実施例１〜３の配合割合で電解
銅粉、還元剤、溶剤、レゾール型フェノール樹脂及び有
機チタネート系化合物を一度に調合し、インクロール混
練して比較例１〜３のペーストを得た。次に実施例と同
様にして評価用基板を作成した。得られた基板について
は実施例と同様にして評価した。

【００２０】その結果は表２の如くで、本実施例で得ら
れた組成物は導電性と導電安定性及び加湿後の半田耐熱
姓に優れていることが明確である。

【００２１】

【表２】

【００２２】

【発明の効果】本発明による銅ペーストの製造方法に従
うと、電磁波シールドに必要な良好な導電性と導電安定
性を有し、回路用ペーストにも使用可能である。更に部
品実装工程でも安定した作業性つまり加湿後の半田耐熱
性にも優れ、プリント回路基板の電磁シールド対策用及
び回路作成用材料として極めて有用な製造方法である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　銅ペーストを製造する過程において、
   予め金属粉に還元剤または金属表面活性樹脂を反応させ
   た後、熱硬化性樹脂及び他の添加剤を配合することを特
   徴とする導電性銅ペーストの製造方法。