JPH0511152B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0511152B2 JPH0511152B2 JP60052914A JP5291485A JPH0511152B2 JP H0511152 B2 JPH0511152 B2 JP H0511152B2 JP 60052914 A JP60052914 A JP 60052914A JP 5291485 A JP5291485 A JP 5291485A JP H0511152 B2 JPH0511152 B2 JP H0511152B2
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- JP
- Japan
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- weight
- parts
- copper
- copper powder
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- 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
Landscapes
- Paints Or Removers (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Description
＜産業上の利用分野＞
本発明は、長期に亘つて良好な導電性を有する
導電性銅ペースト組成物に関し、より詳しくは、
紙・フエノール樹脂基板やガラス・エポキシ樹脂
基板などの回路基板上に、スクリーン印刷で塗布
後加熱硬化することで、長期間に亘つて良好な導
電性を有する回路基板用の導体に適した導電性銅
ペースト組成物に関する。 ＜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
れている。かかる銅ペーストとして銅粉末にフエ
ノール樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダーとす
るペースト組成物があるが、本質的に銅が銀より
も酸化されやすいために、銀ペーストに比べて安
価である反面、銅ペーストには長期に亘る導電性
の維持という面に問題がある。 そのような酸化に対する改善策として、銅ペー
ストに対してアントラセン誘導体を加えることが
提案されているが、良好な導電性を長期に亘つて
維持するという面で未だ充分とはいえない。 また、同じく酸化に対する改善策として銅ペー
ストに対し、有機チタン化合物を加えることが提
案されているが、有機チタン化合物自体の安定性
の問題があり、これとても良好な導電性を長期に
亘つて維持するという面で未だ充分とはいえな
い。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、上述の点に鑑みて成されたものであ
つて、印刷性を損なうことなく、良好な導電性を
長期に亘つて維持することのできる耐酸化の改善
された銅ペースト組成物を提供することを目的と
する。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、耐酸化性の優れた特定の銅粉末を、
特定量の熱硬化性樹脂や不飽和脂肪酸等と配合す
ることによつて上述の目的を達成しようとするも
のである。すなわち、本発明は、形状が樹枝状で
あつて、平均粒径が２〜20μｍであり、かつ、か
さ密度が１ｇ／c.c.以上の銅粉末に対して、熱硬化
性樹脂15〜45重量部および不飽和脂肪酸またはそ
のアルカリ金属塩0.5〜７重量部を配合すること
を特徴としている。 ＜作用および実施例＞ 本発明の銅粉末には、その形状が樹枝状であ
り、その平均粒径が２〜20μｍで、そのかさ密度
が１ｇ／c.c.以上のものが用いられる。銅粉末が上
記条件を満たさない場合、すなわち、その形状が
球状、フレーク状、鱗片状である場合や、平均粒
径が2μｍを下回つていたり、20μｍを上回つてい
たりしている場合や、さらに、かさ密度が１ｇ／
c.c.を下回つている場合には、耐酸化性に劣つてお
り、良好な導電性を長期に亘つて維持するという
面で充分な特性を持つ銅ペースト組成物が得られ
ない。 本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、フ
エノール樹脂、エポキシ樹脂およびポリエステル
樹脂などがあげられ、バインダーとして作用す
る。この熱硬化性樹脂の配合割合は、銅粉末100
重量部に対して15〜45重量部であり、好ましく
は、20〜40重量部である。この熱硬化性樹脂の配
合量が、15重量部未満であるときには、バインダ
ーの絶対量が不足して得られる組成物の流動性が
悪くなり印刷性が低下するとともに、加熱硬化時
に銅粉末が酸化されやすくなり導電性の低下を招
く。逆に、45重量部を越えても、銅粉末の絶対量
が不足し、良好な導電性が得られない。 本発明に用いられる不飽和脂肪酸またはそのア
ルカリ金属塩は、弱還元剤として作用して銅粉の
酸化を防止することにより導電性の維持に寄与す
るとともに、銅粉の表面に吸着されて銅粉の分散
を促進して導電性の良好な塗膜を与える。この不
飽和脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、リノ
ール酸などがあげられ、そのアルカリ金属塩とし
ては、たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩など
があげられる。また、不飽和脂肪酸を60％以上含
有するような、たとえば大豆油、ゴマ油、オリー
ブ油、サフラワー油などの植物油を用いることも
可能である。この不飽和脂肪酸またはそのアルカ
リ金属塩の配合割合は、銅粉末100重量部に対し
て0.5〜７重量部であり、好ましくは、２〜６重
量部である。この配合割合が、0.5重量部未満で
あるときには、バインダー中での銅粉末の分散が
悪く導電性を低下させ、逆に７重量部を越えると
きにも、配合量に見合う分散性の向上がえられな
いばかりでなく、えられる塗膜の導電性を低下さ
せてしまう。 本発明の銅ペースト組成物は、前記銅粉末、熱
硬化性樹脂、不飽和脂肪酸またはそのアルカリ金
属塩を混合し混練することにより容易に得られ
る。 上述した本発明の銅ペースト組成物を用いて回
路基板を作製する方法は、従来と同様の方法が使
用できる。たとえば、銅ペースト組成物を紙・フ
エ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法により塗布したのち加熱硬
化させればよい。 次に本発明の組成物を実施例および比較例をあ
げてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実
施例のみに限定されるものではない。 実施例１〜４：比較例１〜５ 第１表および第２表に示す形式、平均粒径およ
びかさ密度の銅粉末に、熱硬化性樹脂、不飽和脂
肪酸またはそのアルカリ金属塩を配合し混練して
銅ペースト組成物を調製した。得られた銅ペース
ト組成物をガラス・エポキシ樹脂基板上の電極
（60mm間隔）間に帯状（幅２mm、厚さ35〜45μｍ）
にスクリーン印刷し、150℃×60分間で加熱硬化
させて導体を形成し、デジタルマルチメータを用
いて体積固有抵抗率を測定した。さらに、長期使
用に耐えうる導電性が得られるか否かを確認する
ために、酸化促進試験として湿潤試験（40℃×95
％RHで500時間）を行ない、体積固有抵抗率の
変化（以下、抵抗変化率という）を測定した。そ
の結果を第１表および第２表にそれぞれ示す。な
お、体積固有抵抗率は、次式に基づいて算出し
た。 体積固有抵抗率（Ωcm）＝Ｒ×ｔ×Ｗ／Ｌ Ｒ：電極間の抵抗値（Ω） ｔ：塗膜の厚さ（cm） Ｗ：塗膜の幅（cm） Ｌ：電極間の距離（cm） さらに、各組成物の印刷性は、作業性から判定
した。結果は、第１表、第２表にそれぞれ示す。
判定基準は次のとおりである。 〇：良好な印刷性を有するもの △：一応印刷可能なもの ×：印刷不可能なもの 従来例 １、２ 第３表に示す銅ペースト組成物を、実施例、比
較例と同様にして体積固有抵抗率（Ωcm）、湿潤
試験後の抵抗変化率（％）および印刷性を調べ
た。結果を第３表に示す。
導電性銅ペースト組成物に関し、より詳しくは、
紙・フエノール樹脂基板やガラス・エポキシ樹脂
基板などの回路基板上に、スクリーン印刷で塗布
後加熱硬化することで、長期間に亘つて良好な導
電性を有する回路基板用の導体に適した導電性銅
ペースト組成物に関する。 ＜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
れている。かかる銅ペーストとして銅粉末にフエ
ノール樹脂などの熱硬化性樹脂をバインダーとす
るペースト組成物があるが、本質的に銅が銀より
も酸化されやすいために、銀ペーストに比べて安
価である反面、銅ペーストには長期に亘る導電性
の維持という面に問題がある。 そのような酸化に対する改善策として、銅ペー
ストに対してアントラセン誘導体を加えることが
提案されているが、良好な導電性を長期に亘つて
維持するという面で未だ充分とはいえない。 また、同じく酸化に対する改善策として銅ペー
ストに対し、有機チタン化合物を加えることが提
案されているが、有機チタン化合物自体の安定性
の問題があり、これとても良好な導電性を長期に
亘つて維持するという面で未だ充分とはいえな
い。 ＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は、上述の点に鑑みて成されたものであ
つて、印刷性を損なうことなく、良好な導電性を
長期に亘つて維持することのできる耐酸化の改善
された銅ペースト組成物を提供することを目的と
する。 ＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は、耐酸化性の優れた特定の銅粉末を、
特定量の熱硬化性樹脂や不飽和脂肪酸等と配合す
ることによつて上述の目的を達成しようとするも
のである。すなわち、本発明は、形状が樹枝状で
あつて、平均粒径が２〜20μｍであり、かつ、か
さ密度が１ｇ／c.c.以上の銅粉末に対して、熱硬化
性樹脂15〜45重量部および不飽和脂肪酸またはそ
のアルカリ金属塩0.5〜７重量部を配合すること
を特徴としている。 ＜作用および実施例＞ 本発明の銅粉末には、その形状が樹枝状であ
り、その平均粒径が２〜20μｍで、そのかさ密度
が１ｇ／c.c.以上のものが用いられる。銅粉末が上
記条件を満たさない場合、すなわち、その形状が
球状、フレーク状、鱗片状である場合や、平均粒
径が2μｍを下回つていたり、20μｍを上回つてい
たりしている場合や、さらに、かさ密度が１ｇ／
c.c.を下回つている場合には、耐酸化性に劣つてお
り、良好な導電性を長期に亘つて維持するという
面で充分な特性を持つ銅ペースト組成物が得られ
ない。 本発明に用いられる熱硬化性樹脂としては、フ
エノール樹脂、エポキシ樹脂およびポリエステル
樹脂などがあげられ、バインダーとして作用す
る。この熱硬化性樹脂の配合割合は、銅粉末100
重量部に対して15〜45重量部であり、好ましく
は、20〜40重量部である。この熱硬化性樹脂の配
合量が、15重量部未満であるときには、バインダ
ーの絶対量が不足して得られる組成物の流動性が
悪くなり印刷性が低下するとともに、加熱硬化時
に銅粉末が酸化されやすくなり導電性の低下を招
く。逆に、45重量部を越えても、銅粉末の絶対量
が不足し、良好な導電性が得られない。 本発明に用いられる不飽和脂肪酸またはそのア
ルカリ金属塩は、弱還元剤として作用して銅粉の
酸化を防止することにより導電性の維持に寄与す
るとともに、銅粉の表面に吸着されて銅粉の分散
を促進して導電性の良好な塗膜を与える。この不
飽和脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、リノ
ール酸などがあげられ、そのアルカリ金属塩とし
ては、たとえば、ナトリウム塩、カリウム塩など
があげられる。また、不飽和脂肪酸を60％以上含
有するような、たとえば大豆油、ゴマ油、オリー
ブ油、サフラワー油などの植物油を用いることも
可能である。この不飽和脂肪酸またはそのアルカ
リ金属塩の配合割合は、銅粉末100重量部に対し
て0.5〜７重量部であり、好ましくは、２〜６重
量部である。この配合割合が、0.5重量部未満で
あるときには、バインダー中での銅粉末の分散が
悪く導電性を低下させ、逆に７重量部を越えると
きにも、配合量に見合う分散性の向上がえられな
いばかりでなく、えられる塗膜の導電性を低下さ
せてしまう。 本発明の銅ペースト組成物は、前記銅粉末、熱
硬化性樹脂、不飽和脂肪酸またはそのアルカリ金
属塩を混合し混練することにより容易に得られ
る。 上述した本発明の銅ペースト組成物を用いて回
路基板を作製する方法は、従来と同様の方法が使
用できる。たとえば、銅ペースト組成物を紙・フ
エ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法により塗布したのち加熱硬
化させればよい。 次に本発明の組成物を実施例および比較例をあ
げてさらに詳細に説明するが、本発明はかかる実
施例のみに限定されるものではない。 実施例１〜４：比較例１〜５ 第１表および第２表に示す形式、平均粒径およ
びかさ密度の銅粉末に、熱硬化性樹脂、不飽和脂
肪酸またはそのアルカリ金属塩を配合し混練して
銅ペースト組成物を調製した。得られた銅ペース
ト組成物をガラス・エポキシ樹脂基板上の電極
（60mm間隔）間に帯状（幅２mm、厚さ35〜45μｍ）
にスクリーン印刷し、150℃×60分間で加熱硬化
させて導体を形成し、デジタルマルチメータを用
いて体積固有抵抗率を測定した。さらに、長期使
用に耐えうる導電性が得られるか否かを確認する
ために、酸化促進試験として湿潤試験（40℃×95
％RHで500時間）を行ない、体積固有抵抗率の
変化（以下、抵抗変化率という）を測定した。そ
の結果を第１表および第２表にそれぞれ示す。な
お、体積固有抵抗率は、次式に基づいて算出し
た。 体積固有抵抗率（Ωcm）＝Ｒ×ｔ×Ｗ／Ｌ Ｒ：電極間の抵抗値（Ω） ｔ：塗膜の厚さ（cm） Ｗ：塗膜の幅（cm） Ｌ：電極間の距離（cm） さらに、各組成物の印刷性は、作業性から判定
した。結果は、第１表、第２表にそれぞれ示す。
判定基準は次のとおりである。 〇：良好な印刷性を有するもの △：一応印刷可能なもの ×：印刷不可能なもの 従来例 １、２ 第３表に示す銅ペースト組成物を、実施例、比
較例と同様にして体積固有抵抗率（Ωcm）、湿潤
試験後の抵抗変化率（％）および印刷性を調べ
た。結果を第３表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
イトチタネート
＜効果＞ 実施例、比較例からは、特定の形状、粒子径、
かさ密度を有する銅粉末に対する特定のバインダ
ーおよび不飽和脂肪酸またはそのアルカリ金属塩
が本発明の範囲内にあるとき、印刷性を損なうこ
となく、良好な導電性を長期に亘つて維持できる
ことがわかる。 一方、アントラセン等の還元剤を配合してなる
従来の銅ペースト組成物では、湿潤試験の結果か
ら明らかなように、長期使用に充分耐えうるもの
でないことがわかる。 殊に銅粉における形状、平均粒径、かさ密度の
いずれか一つが本発明の範囲外の場合には、還元
剤を添加しても銅ペースト組成物の良好な導電性
を長期に亘つて維持することができない。
＜効果＞ 実施例、比較例からは、特定の形状、粒子径、
かさ密度を有する銅粉末に対する特定のバインダ
ーおよび不飽和脂肪酸またはそのアルカリ金属塩
が本発明の範囲内にあるとき、印刷性を損なうこ
となく、良好な導電性を長期に亘つて維持できる
ことがわかる。 一方、アントラセン等の還元剤を配合してなる
従来の銅ペースト組成物では、湿潤試験の結果か
ら明らかなように、長期使用に充分耐えうるもの
でないことがわかる。 殊に銅粉における形状、平均粒径、かさ密度の
いずれか一つが本発明の範囲外の場合には、還元
剤を添加しても銅ペースト組成物の良好な導電性
を長期に亘つて維持することができない。
Claims (1)
- １ 形状が樹枝状であつて、平均粒径が２〜20μ
ｍであり、かつ、かさ密度が１ｇ／c.c.以上の銅粉
末100重量部に対して、熱硬化性樹脂15〜45重量
部および不飽和脂肪酸またはそのアルカリ金属塩
0.5〜７重量部を配合してなることを特徴とする
導電性銅ペースト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291485A JPS61211378A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 導電性銅ペ−スト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5291485A JPS61211378A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 導電性銅ペ−スト組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61211378A JPS61211378A (ja) | 1986-09-19 |
| JPH0511152B2 true JPH0511152B2 (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=12928100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5291485A Granted JPS61211378A (ja) | 1985-03-15 | 1985-03-15 | 導電性銅ペ−スト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61211378A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH036268A (ja) * | 1989-05-31 | 1991-01-11 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd | 導電性銅ペースト組成物 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5849967B2 (ja) * | 1975-04-02 | 1983-11-08 | 三井東圧化学株式会社 | ドウデンヨウノソセイブツ |
| JPS5224936A (en) * | 1975-08-22 | 1977-02-24 | Nippon Steel Corp | Protecting method of refractory material for lininig of moltem metal reserving vessel |
| JPS5795005A (en) * | 1980-12-05 | 1982-06-12 | Sumitomo Bakelite Co | Conductive composition |
| JPS6058268B2 (ja) * | 1981-10-29 | 1985-12-19 | 藤倉化成株式会社 | 導電性銅ペ−スト組成物 |
-
1985
- 1985-03-15 JP JP5291485A patent/JPS61211378A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61211378A (ja) | 1986-09-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |