JPH04756B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は、印刷性、はんだ密着性のよい優れた
導電性を有する導電性ペーストに関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 導電性ペーストは、特定された硬化性樹脂のプ
レポリマーに銅粉末等の導電性物質を混合してペ
ースト状にしたもので、これを所望の基材に印刷
塗布硬化させると、硬化した面は導電性に優れ、
はんだを溶融被覆できるものである。この種の導
電性ペーストには、現在フエノール樹脂、メラミ
ン樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等数平均分
子量100〜2000程度の硬化性樹脂プレポリマーが
金属粉末を混合するのに使用されている。このよ
うな導電性ペーストは電子部品の電極或いは導体
部分の印刷回路等に使用されている。 しかしながら近年電子部品は軽薄短小かつ高性
能、高密度化が著しく導電性ペーストにもいろい
ろの改良が望まれている。即ち印刷性が良く、は
んだ付着性が優れ、かつ導電性が好ましいものが
要求されている。現実にはこのような導電性ペー
ストが開発されていないのが実状である。 ［発明の目的］ 本発明は、前記の実状に鑑みてなされたもの
で、印刷性、はんだ付着性および良好な導電性の
優れた導電性ペーストを提供することを目的とし
ている。 ［発明の概要］ 本発明は、前記の目的を達成すべく鋭意研究を
重ねた結果、後述の導電性ペーストが本目的を達
成し得ることを見いだしたものである。 即ち、本発明は、(A)数平均分子量が10000以上
のプレポリマーである硬化性樹脂と、(B)(イ)粒径が
10μｍ以下のフレーク状銅粉末および(ロ)粒径10μ
ｍ以下の銅粉末の表面に銀を被覆した銅／銀系複
合粉末からなる導電性物質を必須成分とし、前記
導電性物質(B)が［(A)＋(B)］に対して75〜95重量％
の割合に含有されていることを特徴とする導電性
ペーストである。 本発明に用いる数平均分子量が10000以上のプ
レポリマーである硬化性樹脂(A)としては、例えば
フエノキシ樹脂、ポリブタジエン樹脂、ｐ−ビニ
ルフエノール樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂、
１，２−ポリブタジエン樹脂、ポリエステル樹脂
等が挙げられ、これらの１種又は２種以上混合し
て用いることができる。 これらの樹脂のうち、ポリブタジエン樹脂、ｐ
−ビニルフエノール樹脂又はポリエステル樹脂に
対しては、メタノール、エタノール、ブタノール
等の低級アルコールによつてエーテル化したアミ
ノ樹脂を配合することによつてアミノ樹脂と樹脂
プレポリマーとが縮合反応を起こして、三次元網
状構造に硬化する。 なお、ポリブタジエン樹脂ないしポリエステル
樹脂以外のそれ自体硬化性のある樹脂に対しても
上記アミノ樹脂を混合又は反応させて使用しても
よい。 樹脂の数平均分子量を10000以上とした理由は、
10000未満では銅粉末(B)の高密度充填が不可能と
なりペースト状にならなくてスクリーン印刷等に
不適当になるためである。 本発明に用いる導電性物質(B)としては、フレー
ク状銅粉末(イ)と銅／銀系複合粉末(ロ)とを混合して
用いる。 本発明におけるフレーク状銅粉末(イ)とは、球状
粉をスタンピングすることなどにより変形させリ
ン片形状を有する銅粉末をいう。また本発明にお
ける銅／銀系複合粉末(ロ)とは、例えば銀錯塩溶液
を用いて銅粉の表面に金属銀を置換析出させたも
ののように、銅粉の表面に銀を被覆したものをい
う。 フレーク状銅粉末と銅／銀系複合粉末とはいず
れも平均粒径10μｍ以下の粉末状である。いずれ
も平均粒径10μｍを超えると導電性物質の高密度
充填が困難になりペースト状にならず印刷性が劣
るため好ましくない。 銅／銀系複合粉末(ロ)にける銅粉末の表面に析出
させた金属銀の析出割合は、0.3〜20重量％にす
る。金属銀の析出割合が0.3重量％未満では導電
性に効果なく、また20重量％を超えるとコスト高
になるばかりか導電性が飽和するので無駄とな
る。 フレーク状銅粉末(イ)と銅／銀系複合粉末(ロ)との
混合割合は、重量比で10／90〜90／10である。フ
レーク状銅粉末の重量比が10未満では良好なペー
スト状にならず、また90を超えると導電性が劣り
好ましくない。 本発明の導電性ペーストは硬化性樹脂(A)と導電
性物質(B)とからなるが、導電性物質(B)は［(A)＋
(B)］に対して75〜90重量％含有されることが必要
である。導電性物質(B)が75重量％未満でははんだ
付着性が悪く、また90重量％を超えると密着性が
不良となり、塗膜が脆弱で好ましくない。 こうした［(A)＋(B)］成分は、ブチルカルビトー
ルアセテート等の溶剤を少量加えて三本ロール等
により混練して導電性ペーストを調製する。 なお、(A)、(B)主成分以外に導電性ペーストに添
加配合される成分には、チクソ剤、酸化防止剤、
分散剤、界面活性剤、充填剤等がある。 本発明の導電性ペーストを用いて塗布する相手
は樹脂、絶縁基材、金属板等いずれでもよく、ロ
ールコーター、スクリーン印刷等により塗布す
る。この硬化は樹脂分が熱硬化性樹脂の場合は、
80〜250℃に加熱して行なう。樹脂がアミノ樹脂
とポリブタジエン樹脂、ｐ−ビニルフエノール樹
脂又はポリエステル樹脂等から成るときは加熱に
よりアミノ樹脂と樹脂プレポリマーの水酸基とが
縮合反応を起こして、三次元網状構造を形成す
る。 この過程で銅粉末は相互に接触して連結され
て、導電性が発現する。さらにこの塗膜の硬化面
にはんだを溶融させることができる。硬化面はは
んだ濡れ性がよいためはんだ付着性に優れてい
る。この理由は明らかでないが架橋剤としてのア
ミノ樹脂とはんだとの相互作用がはんだをはじく
性質を凌駕するものと思われる。このため良好な
導電面が得られ、例えば各種実装品を結合させた
印刷回路とすることができる。本発明の導電性ペ
ーストの硬化面にはんだを溶融被覆するには溶融
はんだ浴に接触させるか、はんだ又ははんだクリ
ームを硬化面上において加熱溶融してもよい。 ［発明の実施例］ 本発明を実施例により具体的に説明する。以下
「部」は「重量部」を意味し、また本発明は本実
施例に限定されるものではない。 実施例 １ 平均粒径10μｍのフレーク状電解銅粉末30部
と、0.5重量％銀メツキ銅粉末45部と、数平均分
子量14000のフエノキシ樹脂24部と、メチルエー
テル化メラミン樹脂１部と、溶剤としてブチルカ
ルビトールアセテート15部とをセラミツク製三本
ロールにより充分混練して導電性ペースト(A)を得
た。 実施例 ２ 実施例１のフエノキシ樹脂に代えて数平均分子
量20000のイソフタル酸ポリエステル樹脂を用い
た他は実施例１と全く同様にして導電性ペースト
(B)を得た。 比較例 １ 平均粒径10μｍのフレーク状電解銅粉末30部
と、0.5重量％銀メツキ銅粉末45部と、数平均分
子量3800のエポキシ樹脂25部と、イミダゾール架
橋剤0.5部と、溶剤としてブチルカルビトールア
セテート少量とを三本ロールて充分混練して導電
性ペースト(C)を得た。 比較例 ２ 銅粉末として平均粒径10μｍのフレーク状電解
銅粉末80部を用いた以外は実施例２と同一にして
導電性ペースト(D)を得た。 実施例および比較例で得られた導電性ペースト
を用いて180メツシユトロンスクリーンのスクリ
ーン印刷機によりエポキシ積層板（東芝ケミカル
社製MEL−４商品名）上に巾１mm全長20cmのパ
ターンを印刷した。次に180℃で１時間加熱硬化
し厚さ20μｍのペースト硬化面を得た。この硬化
面にはんだフラツクスを塗布後、銅0.5％を含有
するスズ63％のはんだを240℃で溶解し付着させ
てペーストの状態、印刷性、はんだ付着性および
導電性を試験した。その結果を第１表に示した。

【表】 ［発明の効果］ 本発明の導電性ペーストは、印刷性、はんだ付
着性、ペースト状態が良好でしかも導電性の優れ
たもので印刷回路等に好適なものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (A)数平均分子量が10000以上のプレポリマー
   である硬化性樹脂と、(B)(イ)粒径が10μｍ以下のフ
   レーク状銅粉末および(ロ)粒径10μｍ以下の銅粉末
   の表面に銀を被覆した銅／銀係複合粉末からなる
   導電性物質を必須成分とし、前記導電性物質(B)が
   ［(A)＋(B)］に対して75〜90重量％の割合に含有さ
   れていることを特徴とする導電性ペースト。 ２ 硬化性樹脂(A)が、架橋性水酸基を有するプレ
   ポリマーと、低級アルコールによりエーテル化さ
   れたアミノ樹脂とからなる特許請求の範囲第１項
   記載の導電性ペースト。 ３ 導電性物質(B)のフレーク状銅粉末(イ)と銅／銀
   系複合粉末(ロ)との混合割合［(イ)／(ロ)］が10／90〜
   90／10（重量比）である特許請求の範囲第１項又
   は第２項記載の導電性ペースト。 ４ 銅／銀系複合粉末(ロ)が、銀錯塩溶液を用いて
   銅粉末の表面に金属銀を0.3〜20重量％置換析出
   させたものである特許請求の範囲第１項〜第３項
   いずれか記載の導電性ペースト。