JPH0436903A - 銅系導電性ペースト - 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、銅系導電性ペーストに関し、更に詳細には、
プリント基板の導体回路用及び基板のシールド用等に利
用可能な銅系導電性ペーストに関する。

〈従来の技術〉 従来、電子部品分野において使用される導電性ペースト
としては、金及び銀等の貴金属粉末類と、有機バインダ
ーとから成るペーストが知られており、例えば該ペース
トは、回路にスクリーン印刷し、焼付けする方法等によ
り使用されている。

しかしながら、金及び銀等の貴金属粉末類は、非常に高
価であるので、近年、電子部品業界においてコスト低減
が重要視されている点を鑑みると、コスト的に問題があ
る。また銀粉末を用いた導電性ペーストにより印刷回路
を形成する場合、例えば湿気雰囲気中で直流電圧を印加
すると、銀の移行現象（マイグレーション）が生じ、回
路の抵抗増大、更には回路の短絡が生じるという欠点が
ある。

そこで最近、銀に次いで体積固有抵抗値が低く、しかも
銀よりも廉価な銅を主成分とする導電性ペーストの開発
が種々検討されている。該導電性ペーストは、銅粉末と
、熱硬化性樹脂とを混合したものであるが、該銅粉末は
、他の貴金属に比べて、大気中における被酸化性が大き
いため、貯蔵時、印刷及び加熱等の回路形成時、更には
、形成された回路の使用時において、銅粉末の表面が酸
化され、銅粉末粒子間の接触抵抗が増大し、十分な導電
性を得ることができないという欠点がある。従って、こ
のような銅粉末が有する欠点を解決するために、従来か
ら銅粉末と、樹脂とを組成とする導電性ペーストに、種
々の添加剤を添加することが提案されている。前記添加
剤としては、例えば、特公昭５２−２４−９３６号公報
において亜燐酸又はその誘導体が、特公昭６１−３６７
９６号公報においてアントラセン又はその誘ぷ体が、特
開昭５７−５５９７４号公報においてはヒ１〜ロキノン
類の誘導体が、特開昭６１−２１１３７８号公報におい
ては不飽和脂肪酸が、また特公昭６］−１４−、］、、
　７５号公報においては脂肪酸アミドがそれぞれ提案さ
れている。しかしながら、前記添加剤を添加した従来の
導電性ペース１〜は、初期の安定性には優れているもの
の、長期安定性については、体積固有抵抗値の絶対値が
高くなる等の問題がある。

〈発明が解決しようとする課題〉 従って本発明の主要な目的は、導電性に優れ、体積固有
抵抗値が低く、しかも密着性、印刷性等が良好な銅系導
電性ペーストを提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本発明によれば、銅粉末及び熱硬化性樹脂を含む導電性
ペーストであって、該導電性ペーストが、更にＮ−アル
キルグリシン、Ｎ−アルケニルグリシン、Ｎ−アルキル
ベタイン、Ｎ−アルケニルベタイン、アミ；−ベタイン
、イミダゾリン及びこれらの混合物から成る群より選択
される添加剤を含有してなる銅系導電性ペーストが提供
される。

以下本発明を更に詳細に説明する。

本発明の導電性ペーストに用いる銅粉末は、特に限定さ
れるものではないが、例えば球状、樹枝状、リン片状の
電解銅粉、酸化第一銅、酸化第二銅等を還元した還元銅
粉、ア１−マイズ剖粉、金属銅粉砕物等を好ましく挙げ
ることができる。該銅粉末の粒径は、０．５〜１００μ
、特にＱ、５〜３０μの範囲であるのが好ましい。粒径
が１００μを超える場合には、印刷性に問題が生じ、ま
た０、５μ未満では、銅粉末が酸化されやすく、得られ
る塗膜の導電性が低下するので好ましくない。

本発明の導電性組成物に用いる熱硬化性樹脂としては、
例えばエポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、
アルキッド樹脂等を好ましく挙げることができる。

本発明において、前記銅粉末と、熱硬化性樹脂どの配合
割合は、好ましくは銅粉末６５〜９５重量％、特に好ま
しくは７５〜９０重量％、即ち熱硬化性樹脂５〜３５重
量％、特に好ましくは１０〜２５重量％であるのが望ま
しい。前記銅粉末の配合割合が６５重量％未満では、ｉ
電回路として要求される比抵抗が得られず、また９５重
量％を超える場合には、印刷性等のペーストとしての物
性が低下するので好ましくない。

本発明の導電性ペーストは、前記銅粉末の酸化等を防止
するために、更にＮ−アルキルグリシン、Ｎ−アルケニ
ルグリシン、Ｎ−アルキルベタイン、Ｎ−アルケニルベ
タイン、アミドベタイン、イミダゾリン及びこれらの混
合物から成る群より選択さ九る添加剤を含有する。該Ｎ
−アルキルグリシンとしては、例えば炭素数８〜２２の
アルキル基を有するＮ−アルキルグリシン、Ｎ−ヤシ油
アルキルグリシン等を、Ｎ−アルケニルグリシンとして
は、例えば炭素数８〜２２のアルケニル基を有するＮ−
アルケニルグリシン、Ｎ−アルキロ、イルグリシン等を
、Ｎ−アルキルベタインとしては、例えば炭素数８〜２
２のアルキル基を有するＮ−フルキルベタイン５Ｎ−ジ
メチルアルキルヤシ油ベタイン、Ｎ−ジメチルアルキル
ラウリルベタイン等を、Ｎ−アルケニルベタインどして
は、例えば炭素数８〜２２のアルケニル基を有するＮ−
アルケニルベタイン、Ｎ−アルキロイルベタイン等を、
アミドベタインとしては、例えばヤシ油アミドベタイン
、アミドプロピルベタイン等を、イミダゾリンとしては
１例えばイミダゾリン、ヤシ油イミダゾリン等をそれぞ
れ好ましく挙げることができ、また市販品を用いること
もできる。前記添加剤の配合量は、前記銅粉末と、熱硬
化性樹脂との合計量３−００重量部に対して、好ましく
は０．５〜１０重量部、特に好ましくは１．０〜５．０
重量部であるのが好ましい。前記配合量が、０．５重量
部未満では添加による種々の効果が得られず、また１０
重量部を超えると、導電性ペーストとしての物性に悪影
響を及ぼすので好ましくない。

本発明の導電性ペーストを調製するには、例えば前記銅
粉末、熱硬化性樹脂及び添加剤を有機溶剤と共に混合す
る方法等により得ることができる。

該有機溶剤は、本発明の導電性ペーストを、例えば回路
等へ印刷し得るような粘度とするための粘度調整剤であ
って、導電性ペーストとの相溶性及び乾燥速度との関係
を鑑みると多価アルコール又はその誘導体であるのが好
ましい。具体的には例えば、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
、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレング
リコールジブチルエーテル、エチレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、エチレングリコールモノメチ
ルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチル
エーテルアセテート等の公知の有機溶剤を好ましく挙げ
ることができ、使用に際しては単独若しくは混合物とし
て用いることができる。

また本発明の導電性ペーストを調製する際に、必要に応
じて、消泡剤、増粘剤、皮はり防止剤等を添加すること
も可能である。

〈発明の効果〉 本発明の導電性ペーストは、銅及び熱硬化性樹脂を主成
分とするので、従来の銀又は金を主成分とする導電性ペ
ーストに比してコスト的に安価であり、しかも特定の添
加剤を含有するため、体積固有抵抗値が低く、しかも密
着性、印刷性等が良好なペーストである。

〈実施例〉 以下本発明を実施例及び比較例により更に詳細に説明す
るが、本発明はこれらに限定されるものではない。

尚、例中の部は重量部を示す。

失庭桝よ 平均粒径５〜２０μのアトマイズ銅粉末８５部、フェノ
ール樹脂（商品名ｒＢＬＳ−３６４，ＨＪ昭和高分子株
式会社製、不揮発分６０％）１５部、Ｎ−ジメチルアル
キルラウリルベタイン（商品名「ニツサンアノンＢＬＪ
日本油脂株式会社製）１．５部及びエチレングリコール
モノブチルエーテルを自動乳ばちで２時間混合、分散さ
せた。次いで得られたペーストを、２５０メツシユ、乳
剤厚２０μのステンレス張りのスクリーン印刷で、ガラ
ス−エポキシ基板上に、ｆ＠　２　ｍｍ、長さ３６８■
のジグザグパターンとなるように印刷を行った。

その後１６０℃に保持した恒温槽中で３０分間加熱し、
塗膜を硬化させた。得られた塗膜の諸特性を以下に示す
方法により測定した。その結果を表１に示す。

（塗膜の導電性） 加熱硬化後の塗膜の体積固有抵抗の値を、デジタルマル
チメータにより測定した。

（塗膜の密着性） ＪＩＳ　　Ｋ５４．ＯＯに従って、ガラス繊維で強化し
たエポキシ樹脂の基板上に焼付けた塗膜上に互いに直行
する縦横１１本の平行線を１＋ｎｍ間隔で引き、基盤目
状の切り傷を付け、その上にセロハンテープを貼り、次
に塗膜面からセロテープを剥がした際の、基板状に残る
塗膜の基盤目個数を調べた。（印刷性） 得られた導電性ペーストを用いてスクリーン印刷し、そ
の印刷の容易性を観察し、下記のとおり評価した。

Ｏ印；導電回路の形成が良好なもの。

×印；導電回路の形成が困難なもの。

施例２〜７．比　　１　び２ Ｎ−ジメチルアルキルラウリルベタインの代わりに、表
１に示す添加剤を用いた以外は、実施例１と同様に導電
性ペース１〜を調製し、各測定を行なった。その結果を
表１に示す。

（以下余白）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　銅粉末及び熱硬化性樹脂を含む導電性ペーストであっ
   て、該導電性ペーストが、更にＮ−アルキルグリシン、
   Ｎ−アルケニルグリシン、Ｎ−アルキルベタイン、Ｎ−
   アルケニルベタイン、アミドベタイン、イミダゾリン及
   びこれらの混合物から成る群より選択される添加剤を含
   有してなる銅系導電性ペースト。