JPH0873780A - 導電性銅ペースト組成物 - Google Patents
導電性銅ペースト組成物Info
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Landscapes
- Parts Printed On Printed Circuit Boards (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Printing Elements For Providing Electric Connections Between Printed Circuits (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 銅粉末、熱硬化性樹脂、多価フェノールモノ
マー、及びイミダゾール化合物を必須成分とする導電性
銅ペースト組成物であって、イミダゾール化合物が例え
ばＮ,Ｎ'−{２−メチルイミダゾリル−(１)−エチル}−
エイコサンジオイルジアミドのような化学式（Ｉ）で表
される化合物が少なくとも１種類以上含まれることを特
徴とする導電性銅ペースト。 【化１】 【効果】 紙フェノール基板あるいはガラスエポキシ基
板などのプリント回路基板に設けたスルーホール部分に
スクリーン印刷で埋め込み後、加熱・硬化することによ
り、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に熱的衝撃に伴うスルーホール部分の銅ペースト
のクラックを起こさないため良好な導電性を維持するこ
とができる。
マー、及びイミダゾール化合物を必須成分とする導電性
銅ペースト組成物であって、イミダゾール化合物が例え
ばＮ,Ｎ'−{２−メチルイミダゾリル−(１)−エチル}−
エイコサンジオイルジアミドのような化学式（Ｉ）で表
される化合物が少なくとも１種類以上含まれることを特
徴とする導電性銅ペースト。 【化１】 【効果】 紙フェノール基板あるいはガラスエポキシ基
板などのプリント回路基板に設けたスルーホール部分に
スクリーン印刷で埋め込み後、加熱・硬化することによ
り、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に熱的衝撃に伴うスルーホール部分の銅ペースト
のクラックを起こさないため良好な導電性を維持するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板にお
けるスルーホール部分の信頼性に優れた導電性銅ペース
ト組成物に関するものであり、更に詳しくは、紙フェノ
ール基板あるいはガラスエポキシ基板などのプリント回
路基板に設けたスルーホール部分に銅ペーストをスクリ
ーン印刷で埋め込みした後、加熱・硬化することによ
り、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性不良
を起こさない導電性銅ペースト組成物に関するものであ
る。
けるスルーホール部分の信頼性に優れた導電性銅ペース
ト組成物に関するものであり、更に詳しくは、紙フェノ
ール基板あるいはガラスエポキシ基板などのプリント回
路基板に設けたスルーホール部分に銅ペーストをスクリ
ーン印刷で埋め込みした後、加熱・硬化することによ
り、スルーホール部分の良好な導電性を与え、経時変
化、特に熱的衝撃に伴うスルーホール部分の導電性不良
を起こさない導電性銅ペースト組成物に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】紙フェノール基板あるいはガラスエポキ
シ基板などのプリント回路基板のランド部にスルーホー
ルを設け、そこに導電性銀ペースト（以下銀ペーストと
いう）をスクリーン印刷で埋め込み後、加熱硬化してプ
リント配線板を製造する方法が最近盛んになってきた。
しかし、銀ペーストを使用した場合は特に最近ファイン
ピッチ化してきたパターン回路においてマイグレーショ
ンの問題が多発している。また、銀は導電性には優れる
ものの高価な金属である。
シ基板などのプリント回路基板のランド部にスルーホー
ルを設け、そこに導電性銀ペースト（以下銀ペーストと
いう）をスクリーン印刷で埋め込み後、加熱硬化してプ
リント配線板を製造する方法が最近盛んになってきた。
しかし、銀ペーストを使用した場合は特に最近ファイン
ピッチ化してきたパターン回路においてマイグレーショ
ンの問題が多発している。また、銀は導電性には優れる
ものの高価な金属である。
【０００３】このため、最近これに代わる銅ペーストが
注目されてきた。ところが銅は酸化し易く、その酸化物
は絶縁体であるために銅の酸化を効果的におさえ、さら
には還元作用を持つ物質を配合する必要がある。このよ
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
ている。しかし、銅ペーストの場合は銅粉同士が十分に
接触しなければオーミックコンタクトが得られず銀ペー
ストの代替えには至らない。
注目されてきた。ところが銅は酸化し易く、その酸化物
は絶縁体であるために銅の酸化を効果的におさえ、さら
には還元作用を持つ物質を配合する必要がある。このよ
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
ている。しかし、銅ペーストの場合は銅粉同士が十分に
接触しなければオーミックコンタクトが得られず銀ペー
ストの代替えには至らない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】そこで、例えば硬化収
縮の大きなレゾールタイプのフェノール樹脂をバインダ
ーとすることで銅粉同士を十分に接触させようとする試
みがなされている。また、そのバインド力を効果的に発
揮させるために特開平５−１７９１６４号公報にあるよ
うに複素環式化合物を添加することも行われている。し
かし、特に小径のスルーホールの場合平面上の回路とは
違い、樹脂の硬化収縮に伴う応力や基板のＺ軸方向の熱
的膨張、溶剤揮発に伴う収縮応力は直ちにクラックの発
生を引き起こし、導通不良となる。
縮の大きなレゾールタイプのフェノール樹脂をバインダ
ーとすることで銅粉同士を十分に接触させようとする試
みがなされている。また、そのバインド力を効果的に発
揮させるために特開平５−１７９１６４号公報にあるよ
うに複素環式化合物を添加することも行われている。し
かし、特に小径のスルーホールの場合平面上の回路とは
違い、樹脂の硬化収縮に伴う応力や基板のＺ軸方向の熱
的膨張、溶剤揮発に伴う収縮応力は直ちにクラックの発
生を引き起こし、導通不良となる。
【０００５】本発明者は、これら従来の銅ペーストの欠
点を改良すべく検討した結果、バインダーとして熱硬化
型樹脂、多価フェノールモノマー、イミダゾール化合物
を必須成分とすることによって優れた特性を発揮するこ
とを見いだした。しかも、イミダゾール化合物に可撓性
を付与することにより従来の最大の問題であったクラッ
クの発生を抑え、樹脂の硬化収縮による銅粉同士の接触
を非常に効率よく生じせしめ、銀ペーストに劣らない導
通性能、高信頼性を達成したスルーホール用銅ペースト
を完成したものである。
点を改良すべく検討した結果、バインダーとして熱硬化
型樹脂、多価フェノールモノマー、イミダゾール化合物
を必須成分とすることによって優れた特性を発揮するこ
とを見いだした。しかも、イミダゾール化合物に可撓性
を付与することにより従来の最大の問題であったクラッ
クの発生を抑え、樹脂の硬化収縮による銅粉同士の接触
を非常に効率よく生じせしめ、銀ペーストに劣らない導
通性能、高信頼性を達成したスルーホール用銅ペースト
を完成したものである。
【０００６】本発明の目的はスクリーン印刷が可能で、
かつ銀ペーストなみの良好な導電性と銀ペーストでは得
られなかった耐マイグレーション性とを有し、長期信頼
性を有するファインピッチ対応のスルーホール用として
適した銅ペースト組成物を提供することにある。
かつ銀ペーストなみの良好な導電性と銀ペーストでは得
られなかった耐マイグレーション性とを有し、長期信頼
性を有するファインピッチ対応のスルーホール用として
適した銅ペースト組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、銅粉末、熱硬
化性樹脂、多価フェノールモノマー、及びイミダゾール
化合物を必須成分とする導電性銅ペースト組成物であっ
て、イミダゾール化合物が下記の化学式（Ｉ）で表され
るものが少なくとも１種類以上含まれることを特徴とす
る導電性銅ペースト組成物であり、好ましくは、前記イ
ミダゾール化合物が熱硬化性樹脂固形分に対し ０.５〜
１０重量％含まれる導電性銅ペースト組成物である。
化性樹脂、多価フェノールモノマー、及びイミダゾール
化合物を必須成分とする導電性銅ペースト組成物であっ
て、イミダゾール化合物が下記の化学式（Ｉ）で表され
るものが少なくとも１種類以上含まれることを特徴とす
る導電性銅ペースト組成物であり、好ましくは、前記イ
ミダゾール化合物が熱硬化性樹脂固形分に対し ０.５〜
１０重量％含まれる導電性銅ペースト組成物である。
【０００８】
【化１】
【０００９】本発明に用いる銅粉末は市販品をそのまま
使用することが可能であり、形状は鱗片状、樹枝状、及
び球状などいづれも使用可能であるが、特に樹枝状の電
解銅分が好ましい。本発明に用いる熱硬化性樹脂はエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び
フェノール樹脂等が使用可能であるが、特にフェノール
とホルムアルデヒドをアルカリ触媒下でメチロール化し
たいわゆるレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
使用することが可能であり、形状は鱗片状、樹枝状、及
び球状などいづれも使用可能であるが、特に樹枝状の電
解銅分が好ましい。本発明に用いる熱硬化性樹脂はエポ
キシ樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂及び
フェノール樹脂等が使用可能であるが、特にフェノール
とホルムアルデヒドをアルカリ触媒下でメチロール化し
たいわゆるレゾール型フェノール樹脂が好ましい。
【００１０】本発明に用いる多価フェノールモノマーは
カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等がいずれも
使用可能であるが特にハイドロキノンが好ましい。ま
た、この多価フェノールモノマーは、例えばハイドロキ
ノンは以下の酸化還元系を形成する。これにより電子伝
導を容易にし、且つ酸化還元系から放出される水素が酸
化銅を還元することができ、長期の信頼性が得られる。
カテコール、レゾルシン、ハイドロキノン等がいずれも
使用可能であるが特にハイドロキノンが好ましい。ま
た、この多価フェノールモノマーは、例えばハイドロキ
ノンは以下の酸化還元系を形成する。これにより電子伝
導を容易にし、且つ酸化還元系から放出される水素が酸
化銅を還元することができ、長期の信頼性が得られる。
【００１１】
【化２】
【００１２】本発明においては、イミダゾール化合物の
少なくとも一部として前記化学式（Ｉ）で表されるイミ
ダゾール化合物の１種以上が使用される。このイミダゾ
ール化合物は樹脂自体の硬化収縮や溶剤揮発にともなう
内部応力を緩衝し、スルーホール内における硬化物およ
び硬化後の半田耐熱性など熱的応力によるクラックを防
止し信頼性を保持できる。そして、この緩衝効果を向上
させるには化学式（Ｉ）のｎ数を大きくすることが好ま
しく、通常ｎ＝４〜２０のものが使用される。また、イ
ミダゾール化合物は銅粉とキレート化合物を形成するこ
とより、密着性が向上し銅粉と銅粉の接触が強固なもの
となり非常に良好な電気導通性が得られる。
少なくとも一部として前記化学式（Ｉ）で表されるイミ
ダゾール化合物の１種以上が使用される。このイミダゾ
ール化合物は樹脂自体の硬化収縮や溶剤揮発にともなう
内部応力を緩衝し、スルーホール内における硬化物およ
び硬化後の半田耐熱性など熱的応力によるクラックを防
止し信頼性を保持できる。そして、この緩衝効果を向上
させるには化学式（Ｉ）のｎ数を大きくすることが好ま
しく、通常ｎ＝４〜２０のものが使用される。また、イ
ミダゾール化合物は銅粉とキレート化合物を形成するこ
とより、密着性が向上し銅粉と銅粉の接触が強固なもの
となり非常に良好な電気導通性が得られる。
【００１３】本発明に用いる熱硬化性樹脂の添加量は銅
粉１００重量部に対して８〜２０重量部が好ましい。８
重量部より少量であると銅粉同士のバインド力が小さく
導電性が十分発現せず、更に、銅ペーストの印刷性が劣
るようになる。２０重量部より多いと銅粉同士の接触が
悪く導電性が低下する。多価フェノールモノマーの添加
量は銅粉１００重量部に対して３〜１０重量部が好まし
い。３重量部より少量であると銅粉の酸化を押さえる作
用が低下し、１０重量部より多いと銅ペーストの保存性
が低下する。更にイミダゾール化合物の添加量は銅粉１
００重量部に対して０．５〜１０重量部の範囲で使用可
能である。０．５重量部より少量であると銅粉との密着
力が小さく、導電性低下の原因となり、１０重量部より
多いと銅粉同士のバインド力が低下するようになるし、
コストアップにもなる。
粉１００重量部に対して８〜２０重量部が好ましい。８
重量部より少量であると銅粉同士のバインド力が小さく
導電性が十分発現せず、更に、銅ペーストの印刷性が劣
るようになる。２０重量部より多いと銅粉同士の接触が
悪く導電性が低下する。多価フェノールモノマーの添加
量は銅粉１００重量部に対して３〜１０重量部が好まし
い。３重量部より少量であると銅粉の酸化を押さえる作
用が低下し、１０重量部より多いと銅ペーストの保存性
が低下する。更にイミダゾール化合物の添加量は銅粉１
００重量部に対して０．５〜１０重量部の範囲で使用可
能である。０．５重量部より少量であると銅粉との密着
力が小さく、導電性低下の原因となり、１０重量部より
多いと銅粉同士のバインド力が低下するようになるし、
コストアップにもなる。
【００１４】銅ペースト組成物の製造法としては各種の
方法が適用可能であるが、構成成分を混合後、三本ロー
ルによって混練して得るのが一般的である。また、必要
に応じて組成物中に各種酸化防止剤、分散剤、微細溶融
シリカ、カップリング剤、消泡剤、溶剤等を添加するこ
とは可能である。
方法が適用可能であるが、構成成分を混合後、三本ロー
ルによって混練して得るのが一般的である。また、必要
に応じて組成物中に各種酸化防止剤、分散剤、微細溶融
シリカ、カップリング剤、消泡剤、溶剤等を添加するこ
とは可能である。
【００１５】
【実施例】以下に実施例を用いて本発明を説明する。銅
粉末として福田金属箔粉工業(株)製電解銅粉ＦＣＣ−Ｓ
Ｐ−９９を、熱硬化性樹脂としてレゾール型フェノール
樹脂を用い、表１の配合割合に従って三本ロールで混練
して銅ペーストを得た。このようにして調整した銅ペー
ストを住友ベークライト(株)製紙フェノール基板 ＰＬ
Ｃ−２１４７ＲＨ（板厚１.６ｍｍ）の ０.４ｍｍφの
スルーホールにスクリーン印刷法によって充填し、箱形
熱風乾燥機によって１５０℃、３０分間で硬化させた。
粉末として福田金属箔粉工業(株)製電解銅粉ＦＣＣ−Ｓ
Ｐ−９９を、熱硬化性樹脂としてレゾール型フェノール
樹脂を用い、表１の配合割合に従って三本ロールで混練
して銅ペーストを得た。このようにして調整した銅ペー
ストを住友ベークライト(株)製紙フェノール基板 ＰＬ
Ｃ−２１４７ＲＨ（板厚１.６ｍｍ）の ０.４ｍｍφの
スルーホールにスクリーン印刷法によって充填し、箱形
熱風乾燥機によって１５０℃、３０分間で硬化させた。
【００１６】この試験片のスルーホール１穴あたりの導
通性能を抵抗値を測定して確認した。その後、２６０℃
５秒間ディップを５回行う半田耐熱試験、及び−６５
℃、３０分←→１２５℃、３０分の温度衝撃試験（１０
０サイクル）を行い、それぞれ初期の導通抵抗からの変
化率を求めた。そして、この試験片のスルーホール内部
を観察し銅ペーストにクラックが生じていないかを確認
した。
通性能を抵抗値を測定して確認した。その後、２６０℃
５秒間ディップを５回行う半田耐熱試験、及び−６５
℃、３０分←→１２５℃、３０分の温度衝撃試験（１０
０サイクル）を行い、それぞれ初期の導通抵抗からの変
化率を求めた。そして、この試験片のスルーホール内部
を観察し銅ペーストにクラックが生じていないかを確認
した。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【発明の効果】本発明における銅ペーストは紙フェノー
ル基板あるいはガラスエポキシ基板などのプリント回路
基板に設けたスルーホール部分にスクリーン印刷で埋め
込み後、加熱・硬化することにより、スルーホール部分
の良好な導電性を与え、経時変化、特に熱的衝撃に伴う
スルーホール部分の銅ペーストのクラックを起こさない
ため良好な導電性を維持することができる。
ル基板あるいはガラスエポキシ基板などのプリント回路
基板に設けたスルーホール部分にスクリーン印刷で埋め
込み後、加熱・硬化することにより、スルーホール部分
の良好な導電性を与え、経時変化、特に熱的衝撃に伴う
スルーホール部分の銅ペーストのクラックを起こさない
ため良好な導電性を維持することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 銅粉末、熱硬化性樹脂、多価フェノール
モノマー、及びイミダゾール化合物を必須成分とする導
電性銅ペースト組成物であって、イミダゾール化合物が
下記の化学式（Ｉ）で表されるものが少なくとも１種類
以上含まれることを特徴とする導電性銅ペースト組成
物。 【化１】 - 【請求項２】 前記イミダゾール化合物が熱硬化性樹脂
固形分に対し ０.５〜１０重量％含まれる請求項１記載
の導電性銅ペースト組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20782494A JPH0873780A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 導電性銅ペースト組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20782494A JPH0873780A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 導電性銅ペースト組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0873780A true JPH0873780A (ja) | 1996-03-19 |
Family
ID=16546124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20782494A Pending JPH0873780A (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 導電性銅ペースト組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0873780A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0855720A3 (en) * | 1997-01-28 | 1999-02-10 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Electroconductive copper paste composition |
| WO2008078409A1 (ja) | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | 導電性ペースト |
| WO2017130812A1 (ja) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 導電性組成物、その製造方法、および導電性材料 |
| CN114516787A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 信越化学工业株式会社 | 酚化合物、导电性糊剂组成物、导电性糊剂组成物的制造方法、导电配线及其制造方法 |
| US12590219B2 (en) | 2020-11-20 | 2026-03-31 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phenol compound, conductive paste composition, method for producing conductive paste composition, conductive wire, and method for producing conductive wire |
-
1994
- 1994-08-31 JP JP20782494A patent/JPH0873780A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0855720A3 (en) * | 1997-01-28 | 1999-02-10 | Sumitomo Bakelite Company Limited | Electroconductive copper paste composition |
| WO2008078409A1 (ja) | 2006-12-26 | 2008-07-03 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | 導電性ペースト |
| US8062558B2 (en) | 2006-12-26 | 2011-11-22 | Sumitomo Bakelite Co., Ltd. | Conductive paste |
| WO2017130812A1 (ja) | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 東洋インキＳｃホールディングス株式会社 | 導電性組成物、その製造方法、および導電性材料 |
| CN114516787A (zh) * | 2020-11-20 | 2022-05-20 | 信越化学工业株式会社 | 酚化合物、导电性糊剂组成物、导电性糊剂组成物的制造方法、导电配线及其制造方法 |
| CN114516787B (zh) * | 2020-11-20 | 2024-08-20 | 信越化学工业株式会社 | 酚化合物、导电性糊剂组成物、导电性糊剂组成物的制造方法、导电配线及其制造方法 |
| US12215243B2 (en) | 2020-11-20 | 2025-02-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phenol compound, conductive paste composition, method for producing conductive paste composition, conductive wire, and method for producing conductive wire |
| US12590219B2 (en) | 2020-11-20 | 2026-03-31 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Phenol compound, conductive paste composition, method for producing conductive paste composition, conductive wire, and method for producing conductive wire |
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