JPH0953031A

JPH0953031A - 導電ペースト及び電気回路形成基板の製造法

Info

Publication number: JPH0953031A
Application number: JP13339796A
Authority: JP
Inventors: Shozo Yamana; 章三山名; Akihiro Sasaki; 顕浩佐々木; 秀次 ▲桑▼島; Hideji Kuwajima; Junichi Kikuchi; 純一菊池
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Resonac Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【課題】高導電性でありかつ十分な接着性を有する導
電ペースト及びこの導電ペーストを用いることにより、
高導電性で接着性に優れた導電ペーストによる電気回路
を有する電気回路形成基板の製造法を提供する。【解決手段】導電粉、アルコキシ基含有レゾール型フ
ェノール樹脂、フェノール類、アルデヒド類を原料とし
て製造される未変性レゾール型フェノール樹脂及び溶剤
を含有してなる導電ペースト、導電粉、アルコキシ基含
有レゾール型フェノール樹脂、フェノール類及びアルデ
ヒド類を原料として製造される未変性レゾール型フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂及び溶剤を含有してなる導電ペ
ースト並びにこの導電ペーストを用いて電気回路の一部
又は全部を形成することを特徴とする電気回路形成基板
の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子材料用として有
用な導電ペースト及びこれを用いた電気回路形成基板の
製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線板、電子部品等の電
気回路を形成する一法として、工業調査会発行の「電子
材料」１９９４年１０月号、第４２〜４６頁に記載され
ているように、導電ペーストを塗布又は印刷する方法が
知られている。このペーストの導電成分として銀、銅、
ニッケル等の金属粉末が用いられている。銅粉を用いた
導電ペーストは、銅の酸化による導電性低下があり、銅
の表面酸化を抑制した導電ペーストが種々提案されてい
る（特開昭５８−１０４９６９号公報、特開昭６０−１
３０４９５号公報等）が、高導電ペーストは得られてい
ない。

【０００３】銀粉を用いた導電ペーストは導電性が良好
なことから、印刷配線板、電子部品等の配線導体や電極
として用いられている。銀ペースト用樹脂としては、エ
ポキシ樹脂、フェノール樹脂等を用いたものが知られて
いる（特開昭６２−１６４７３７号公報、特開平１−１
６５６５４号公報等）。しかしながら、これらは基材で
ある紙フェノール積層板、ガラスエポキシ積層板等に対
する接着性は良好であるが、銅箔に対する接着性がやや
弱いという欠点があった。特に、導電ペーストパターン
を形成、硬化させ、この電気回路を吸湿させた後、はん
だ槽に浸漬させ急熱すると接着性が悪化するという欠点
があった。

【０００４】このため導通抵抗の良好な導体を形成する
には、導体パターンを増加させる、導体幅を工夫する、
オーバーコート層を形成するなどの対策が講じられる
が、これらは根本的な解決ではなく設計の都度実機でテ
ストしなければならないというものであった。この為に
設計に時間がかかるほか、設計の自由度が低いという欠
点があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】請求項１及び２記載の
発明は、比抵抗が低く、高導電性であり、また冷熱衝撃
試験、湿中負荷試験等の過酷な条件下でも比抵抗の変化
が小さく、さらに吸湿ディップ試験等の過酷な条件下で
も剥離がなく、かつ十分な接着性を有する導電ペースト
を提供するものである。請求項３〜６記載の発明は、請
求項１及び２記載の発明のうち、特に導電性に優れる導
電ペーストを提供するものである。

【０００６】請求項７記載の発明は、請求項１及び２記
載の発明のうち、特に接着性に優れる導電ペーストを提
供するものである。請求項８記載の発明は、請求項１及
び２記載の発明のうち、特に比抵抗の低下の効果に優れ
る導電ペーストを提供するものである。請求項９記載の
発明は、請求項１及び２記載の発明に加えて硬化性の向
上効果が大きい導電ペーストを提供するものである。請
求項１０及び１１記載の発明は、請求項１及び２記載の
発明に加えて硬化性と可使時間のバランスに優れる導電
ペーストを提供するものである。請求項１２記載の発明
は、請求項１及び２記載の発明のうち、特に接着性に優
れ、さらに請求項１及び２記載の発明に加えて硬化性の
バランスに優れる導電ペーストを提供するものである。

【０００７】請求項１３記載の発明は、比抵抗が低く、
高導電性であり、また冷熱衝撃試験、湿中負荷試験等の
過酷な条件下でも比抵抗の変化が小さく、さらに吸湿デ
ィップ試験等の過酷な条件下でも剥離がなく、接着性に
優れた電気回路形成基板の製造法を提供するものであ
る。請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の発明に
加えて、特に前記導電ペースト特性が活かされた電気回
路形成基板の製造法を提供するものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電粉、アル
コキシ基含有レゾール型フェノール樹脂、フェノール類
及びアルデヒド類を原料として製造される未変性レゾー
ル型フェノール樹脂並びに溶剤を含有してなる導電ペー
ストに関する。また、本発明は、導電粉、アルコキシ基
含有レゾール型フェノール樹脂、フェノール類及びアル
デヒド類を原料として製造される未変性レゾール型フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂並びに溶剤を含有してなる導
電ペーストに関する。また、本発明は、この導電ペース
トにおいて、導電粉が、扁平状導電粉及び不定形状導電
粉の２種類の導電粉を含有するものである導電ペースト
に関する。また、本発明は、この導電ペーストにおい
て、扁平状導電粉及び不定形状導電粉が、いずれも銀又
は銀合金である導電ペーストに関する。

【０００９】また、本発明は、この導電ペーストにおい
て、導電粉が、アスペクト比が６以上の導電粉及びアス
ペクト比が５以下の導電粉の２種類の導電粉を含有する
ものである導電ペーストに関する。また、本発明は、こ
の導電ペーストにおいて、アスペクト比が６以上の導電
粉及びアスペクト比が５以下の導電粉が、いずれも銀又
は銀合金である導電ペーストに関する。また、本発明
は、この導電ペーストにおいて、アルコキシ基含有レゾ
ール型フェノール樹脂が、アルコキシ化率５〜１００％
のものである導電ペーストに関する。また、本発明は、
この導電ペーストにおいて、フェノール類及びアルデヒ
ド類を原料として製造される未変性レゾール型フェノー
ル樹脂が、アンモニア又は第一級アミンを触媒として製
造されるものである導電ペーストに関する。

【００１０】また、本発明は、この導電ペーストにおい
て、硬化促進剤として、酸性又は塩基性化合物を含有す
る導電ペーストに関する。また、本発明は、この導電ペ
ーストにおいて、導電粉１００重量部に対して、全フェ
ノール樹脂５〜３０重量部を用いるものである導電ペー
ストに関する。また、本発明は、この導電ペーストにお
いて、導電粉１００重量部に対して、全フェノール樹脂
５〜３０重量部及びエポキシ樹脂０．１〜１０重量部を
用いるものである導電ペーストに関する。また、本発明
は、この導電ペーストにおいて、アルコキシ基含有レゾ
ール型フェノール樹脂と未変性レゾール型フェノール樹
脂の混合比が、前者／後者の重量比で２０／８０〜９０
／１０である導電ペーストに関する。

【００１１】また、本発明は、上記のいずれかに記載の
導電ペーストを用いて電気回路の一部又は全部を形成す
ることを特徴とする電気回路形成基板の製造法に関す
る。さらに、本発明は、この電気回路形成基板の製造法
において導電ペーストを用いて形成する電気回路が、電
気回路を両面に有する電気回路基板の貫通するスルーホ
ール部分の電気回路であり、導電ペーストでこのスルー
ホールを通じて両面に形成した電気回路を導通させるこ
とを特徴とする電気回路形成基板の製造法に関する。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の導電ペーストにおいて、
導電粉としては、銀、銅、ニッケル、これらの合金、
銅、ニッケル等を銀めっきしたものなどの各種形状のも
のが挙げられる。これらの中で導電粉の形状として、扁
平状導電粉と不定形状導電粉の組み合わせ又はアスペク
ト比が６以上の導電粉とアスペクト比が５以下の導電粉
を組み合わせて用いることが好ましい。これにより導電
粉同士の接触確率が改善でき、電気回路の導電性が高く
なり、特にシート状の基材に回路を印刷し、印刷回路を
プレス加工する場合の導電性を高めることができる。一
種類の導電粉のみや、上記以外のアスペクト比の導電粉
の組合せでは、本発明のような高導電性の導電ペースト
は得られにくい傾向にある。

【００１３】本発明における、導電粉のアスペクト比と
は、導電粉の粒子の長径と短径の比率（長径／短径）を
いう。本発明においては、粘度の低い硬化性樹脂中に導
電粉の粒子をよく混合し、静置して粒子を沈降させると
ともにそのまま樹脂を硬化させ、得られた硬化物を垂直
方向に切断し、その切断面に現れる粒子の形状を電子顕
微鏡で拡大して観察し、少なくとも１００個の粒子につ
いて一つ一つの粒子の長径／短径を求め、それらの平均
値をもってアスペクト比とする。ここで、短径とは、前
記切断面に現れる粒子について、その粒子の外側に接す
る二つの平行線の組合せを粒子を挾むように選択し、こ
れらの組合せのうち最短間隔になる二つの平行線の距離
である。一方、長径とは、前記短径を決する平行線に直
角方向の二つの平行線であって、粒子の外側に接する二
つの平行線の組合せのうち、最長間隔になる二つの平行
線の距離である。これらの四つの線で形成される長方形
は、粒子がちょうどその中に納まる大きさとなる。な
お、本発明において行った具体的方法については後述す
る。

【００１４】扁平状導電粉とは、形状としてほぼ平坦で
微細な小片からなる導電粉で、例えば、りん片状導電粉
がある。不定形状導電粉とは、扁平状以外の形状の導電
粉で、球状、立方体状、四面体状、塊状、略球状等と呼
ばれる粉体、こんぺい糖のように表面に突起のある形状
の粉体、これらの混合物等種々の形状の導電粉のことで
ある。種々の形状の導電粉を含むものとしては、例えば
還元銀粉がある。扁平状導電粉及び不定形状導電粉のそ
れぞれに対応してアスペクト比が６以上の導電粉及びア
スペクト比が５以下の導電粉を使用することができる。

【００１５】アスペクト比が６以上の導電粉としては多
くの場合、扁平状導電粉が該当し、この他に樹枝状（デ
ンドライト状とも呼ばれる）などと呼ばれるものがあ
り、このものも併用して用いることができる。アスペク
ト比が６以上の導電粉としては、高導電性のペーストが
得られるという点で、アスペクト比が７以上が好まし
く、アスペクト比が８以上がより好ましく、アスペクト
比が１０以上がさらに好ましい。よって、形状とアスペ
クト比の両面から述べると、高導電性、導電ペーストの
粘度等の面からアスペクト比が７以上の扁平状導電粉が
より好ましく、アスペクト比が８以上の扁平状導電粉が
より好ましく、アスペクト比が１０以上の扁平状導電粉
が最も好ましい。

【００１６】扁平状導電粉又はアスペクト比が６以上の
導電粉の粒子の平均粒子径は、印刷性を低下させないと
いう観点から、２５μｍ以下のものが好ましく、２０μ
ｍ以下のものがより好ましく、１０μｍ以下のものがさ
らに好ましい。なお、ここでいう平均粒子径は、レーザ
ー散乱型粒度分布測定装置により測定することができ
る。本発明においては、前記装置としてマスターサイザ
ー(マルバン社製)を用いて測定した。

【００１７】一方、アスペクト比が５以下の導電粉とし
ては、前記した不定形状導電粉の多くが該当する。アス
ペクト比が５以下の導電粉としては、高導電性のペース
トが得られるという点で、アスペクト比が４以下が好ま
しく、アスペクト比が３以下がより好ましく、アスペク
ト比が２．５以下がさらに好ましい。不定形状導電粉又
はアスペクト比が５以下の導電粉の平均粒子径は、印刷
性に優れる点で、２０μｍ以下のものが好ましく、１０
μｍ以下のものがより好ましく、３〜１０μｍのものが
さらに好ましい。なお、ここでいう平均粒子径は、前記
と同様に、レーザー散乱型粒度分布測定装置により測定
することができる。本発明においては、前記装置として
マスターサイザー（マルバン社製）を用いて測定した。

【００１８】また、導電粉の材質は、前記の通り、銀、
銅、ニッケル、これらの合金、銅、ニッケル等を銀めっ
きしたものなどが挙げられる。これらの中で、導電性及
び耐酸化性の点から、銅若しくは銅合金であって表面が
銀、銀合金若しくは有機材料等で耐酸化処理が施された
もの、銀又は銀合金が好ましく、同様の点でいずれの導
電粉も銀又は銀合金であるのがより好ましい。

【００１９】上記の銀合金としては、パラジウム（例え
ば銀合金中に１〜５重量％程度）、白金（例えば銀合金
中に１重量％程度）等との合金を用いることが好まし
い。また上記の銀粉を作製する方法の１つに液中還元法
があり、この方法によって作製される銀粉は平均粒径が
数μｍの微粉末であることから工業的な生産方法として
広く利用されている。この液中還元法とは、銀を酸で溶
解した後、これをアルカリで中和し、次いでこれにホル
マリン、デンプン等の還元剤を添加して液中で還元して
微粉末とする方法であり、これによって得られる粉末を
還元銀粉といい、その形状は、塊状に近いが一定の形状
ではなく不規則な形状をしている。この還元銀粉は本発
明において不定形状導電粉又はアスペクト比が５以下の
導電粉として使用できる。各導電粉としては、銀又は銀
合金以外の導電体が銀又は銀合金で被覆されている銀被
覆導電体粉であってもよい。

【００２０】不定形状導電粉としては、上記したように
銀被覆導電体粉であってもよいが、被覆される導電体と
しては、銀又は銀合金より硬度の高い導電体が好まし
い。このような導電体としては、例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、Ｃｕ、Ｗ等の金属粉又はこれらの合金粉を用いるこ
とができるが、この中で銅粉又は銅合金粉を用いること
が好ましい。これを使用することにより、電気回路を加
圧したとき、扁平状の銀粉又は銀合金粉に不定形状導電
粉がくい込み電気回路の導電性が高くなるので好まし
い。上記の銅合金粉としては、例えば銅とスズ、銅と亜
鉛等との合金粉が用いられる。

【００２１】不定形状導電粉又はアスペクト比が５以下
の導電粉の表面に銀を被覆するには、置換めっき、電気
めっき、無電解めっき等の方法があり、不定形状導電粉
又はアスペクト比が５以下の導電粉と銀との付着力が高
いこと及びランニングコストが安価であることから、置
換めっき法で被覆することが好ましい。不定形状導電粉
又はアスペクト比が５以下の導電粉の表面への銀の被覆
量は、コスト、電食性の抑制効果などの点から不定形状
導電粉又はアスペクト比が５以下の導電粉に対して３〜
５０重量％の範囲が好ましく、３〜２０重量％の範囲が
さらに好ましい。

【００２２】前記したいずれかの銀被覆導電体粉を用い
れば、耐マイグレーション性に優れるので好ましい。銀
被覆導電体粉は導電体の一部が露出したもの（露出被覆
導電体粉とする）を用いることができる。露出被覆導電
体粉は、扁平状導電粉又はアスペクト比が６以上の導電
粉と不定形状導電粉又はアスペクト比が５以下の導電粉
のそれぞれに使用することができる。導電粉の露出面積
は、良好な導電性を得る点で５０％以下が好ましく、２
０％以下がさらに好ましい。

【００２３】置換めっき後の球状の銀被覆銅粉又は銀被
覆銅合金粉は接触点が少ないため抵抗が高くなりやす
い。そのため、置換めっき後の球状の銀被覆銅粉又は銀
被覆銅合金粉に衝撃を与え粒子の形状を扁平状又はアス
ペクト比を６以上に変化させればよい。具体的にはボー
ルミル、振動ミル等の方法で変形させることができる。

【００２４】導電粉総量において、扁平状導電粉又はア
スペクト比が６以上の導電粉は、導電性及び印刷性の観
点から３０〜９５重量％含まれるのが好ましく、５０〜
９０重量％含まれるのがより好ましい。また、不定形状
導電粉又はアスペクト比が５以下の導電粉は、導電性及
び印刷性の観点から５〜７０重量％含まれるのが好まし
く、１０〜５０重量％含まれるのがより好ましい。ま
た、導電ペーストに占める導電粉は、溶剤を除く成分の
合計の体積に対して、２０〜６０体積％であるのが好ま
しく、３０〜６０体積％であるのがより好ましい。その
比率が２０体積％未満では導体の抵抗が高くなる傾向に
あり、６０体積％を超えると、経済的に不利になるとと
もに接着性が低下する傾向にある。

【００２５】本発明においては２種類のフェノール樹
脂、即ち、アルコキシ基含有レゾール型フェノール樹脂
とフェノール類及びアルデヒド類を原料として製造され
る未変性フェノール樹脂を併用することが重要である。
これにより、導電ペーストの接着性の向上と比抵抗の低
下を図ることができる。

【００２６】本発明に用いるアルコキシ基含有レゾール
型フェノール樹脂は、アルキル置換フェノール又はビス
フェノール類を必須成分とするフェノール類、アルデヒ
ド類及びアルキルアルコール類から製造されるものであ
る。この樹脂は特に本発明における導電ペーストの接着
性の効果に特に寄与している。前記フェノール類として
は、フェノール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾール、ｐ
−tert−ブチルフェノール、ｐ−ｔ−アミルフェノー
ル、ｐ−ｔ−オクチルフェノール、ｐ−ｔ−ノニルフェ
ノール、キシレノール等の炭素数１〜６のアルキル基を
１つ又は２つ以上有するアルキル置換フェノール、ビス
フェノールＡ、ビスフェノールＦ等のビスフェノール類
などが挙げられる。これらは単独で又は二種類以上で用
いることができる。これらの中で、炭素数１〜６のアル
キル基を１つ有するアルキル置換フェノール又はビスフ
ェノール類を用いるのが接着性の効果が高いので好まし
く、これらは全フェノール類の５０重量％以上用いるの
がより好ましく、１００重量％用いると接着性等の効果
が高いので特に好ましい。

【００２７】アルデヒド類としては、ホルムアルデヒ
ド、パラホルムアルデヒド、テトラメチレンヘキサミン
等のアルデヒドを発生するものを用いることができる。
アルキルアルコール類としては、好ましいものとして、
メタノール、エタノール、１−プロパノール、２−プロ
パノール、１−ブタノール、２−ブタノール、２−メチ
ル−１−プロパノール、２−メチル−２−プロパノー
ル、１−ペンタノール、２−ペンタノール、３−ペンタ
ノール、１−ヘキサノール、２−ヘキサノール、３−ヘ
キサノールなどの炭素数１〜６のアルキルアルコールが
挙げられ、特に好ましいものとしては、１-ブタノー
ル、２-ブタノール等のフェノール樹脂中にブトキシ基
を形成するものが挙げられる。これらは、単独で又は二
種類以上で用いることができる。

【００２８】上記アルコキシ基含有レゾール型フェノー
ル樹脂の製造法は、公知の方法が使用でき、特に制限さ
れるものではない。一般に、フェノール類及びアルデヒ
ド類を、金属水酸化物、アミン等の塩基性触媒の存在下
で反応させた後、アルキルアルコール類を反応させてア
ルコキシ化する方法や、最初からアルキルアルコール類
も存在させてアルコキシ化する方法が用いられる。

【００２９】本発明においてアルコキシ基含有レゾール
型フェノール樹脂は、アルコキシ化率、即ち全メチロー
ル基のアルコキシ化されている割合が、５〜１００％の
ものが好ましく、１０〜１００％のものがより好まし
く、３０〜１００％のものがさらに好ましい。また該レ
ゾール型フェノール樹脂中のアルコキシ基は、ベンゼン
環１個当りのアルコキシ基が０．１〜２個の範囲が好ま
しく、０．３〜１．５個の範囲がより好ましく、０．５
〜１．２個の範囲がさらに好ましい。アルコキシ化率が
５％未満の場合又はアルコキシ基が少なすぎると、導電
ペーストの接着性が低下する傾向にある。なお、アルコ
キシ化率及びアルコキシ基の数は核磁気共鳴スペクトル
分析に基づいて測定できる（以下ＮＭＲ法とする）。本
発明におけるレゾール型フェノール樹脂の分子量として
は、重量平均分子量で１，０００〜５００，０００のも
のが導電ペーストとしての諸特性に優れるので好まし
い。なお、分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグ
ラフィー法により測定し、標準ポリスチレン換算するこ
とにより求めることができる。

【００３０】フェノール類及びアルデヒド類を原料とし
て製造される未変性フェノール樹脂とは、前記アルコキ
シ基含有レゾール型フェノール樹脂のようにアルコキシ
変性などの変性を受けていないものであり、フェノール
類及びアルデヒド類のみを原料として製造されるもので
ある。用いるフェノール類及びアルデヒド類としては、
前記の例示で示したものが挙げられ、いずれも特に制限
はない。上記未変性レゾール型フェノール樹脂の製造法
は、公知の方法が使用でき、特に制限されるものではな
い。一般に、フェノール類及びアルデヒド類を、金属水
酸化物、アミン等の塩基性触媒の存在下で反応させる方
法が用いられる。これらの中で、特に触媒としてアンモ
ニア、メチルアミン、エチルアミン等の第一級アミンを
用いたものは、導電ペーストの比抵抗の低下の効果に優
れるので好ましい。

【００３１】本発明における未変性レゾール型フェノー
ル樹脂の分子量としては、重量平均分子量で１，０００
〜５００，０００のものが導電ペーストとしての諸特性
に優れるので好ましい。なお、分子量は、ゲルパーミエ
ーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリ
スチレン換算することにより求めることができる。アル
コキシ基含有レゾール型フェノール樹脂と未変性レゾー
ル型フェノール樹脂の混合比は、接着性と比抵抗の低下
のバランスに優れる点から、前者／後者の重量比で２０
／８０〜９０／１０が好ましく、３０／７０〜７０／３
０がより好ましい。

【００３２】本発明に用いるエポキシ樹脂は、ビスフェ
ノール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式
エポキシ樹脂、エポキシ化ポリブタジエン、可とう性エ
ポキシ樹脂、多官能エポキシ樹脂等各種のエポキシ樹脂
が挙げられる。これらの中ではビスフェノール型エポキ
シ樹脂が、硬化性と導電性が特に優れるので好ましい。
これらの樹脂は、単独で又は二種類以上で用いることが
できる。

【００３３】本発明においては結合剤として前記２種類
のレゾール型フェノール樹脂を用いることにより本発明
の目的を達成することができるが、さらに２種類のレゾ
ール型フェノール樹脂とエポキシ樹脂を併用すればより
接着性に優れかつ硬化物の抵抗の低い電気回路が得られ
る。全フェノール樹脂とエポキシ樹脂の重量比は、接着
性及び硬化性のバランスの観点から、前者／後者（重量
比）で、９５／５〜５０／５０とするのが好ましく、９
０／１０〜６０／４０とするのがより好ましい。

【００３４】本発明の導電ペーストにおいては、さらに
硬化促進剤を用いるのが、硬化性を高めることができる
ので好ましい。硬化促進剤としては、酸性又は塩基性化
合物があり、好ましいものとして、ｐ−トルエンスルホ
ン酸、ｐ−トルエンスルホンアミド、スルファニル酸、
スルファミン、シュウ酸、リン酸、１，８−ジアゾビシ
クロ−（５，４，０）−ウンデセン−７などが挙げられ
る。これらの中で酸性化合物が好ましく、特にシュウ酸
が、得られる導電ペーストの保存安定性に特に優れるの
でより好ましい。

【００３５】その他、必要に応じて、導電粉の酸化防止
の目的で上記成分以外に微小黒鉛粉末、導電粉の腐食抑
制剤等を含有していてもよい。微小黒鉛粉末及び腐食抑
制剤は必要に応じて添加されるが、もし添加する場合そ
の含有量は、微小黒鉛粉末は導電ペーストに対して１〜
１０重量％の範囲であることが好ましい。腐食抑制剤は
結合剤１００重量部に対して０．１〜３重量部の範囲で
あることが好ましい。さらに導電ペーストの分散性を上
げる目的でチタン系、シラン系等のカップリング剤を含
有していてもよい。もしカップリング剤を添加する場合
その含有量は、結合剤１００重量部に対して０．０５〜
３重量部の範囲であることが好ましい。

【００３６】以上の各成分は、一般に溶剤、通常有機溶
剤中に溶解又は分散される。有機溶剤は特に制限はない
が、好ましいものとしては、エチルセロソルブ、ブチル
セロソルブ、セロソルブアセテート、カルビトール、ブ
チルカルビトール等が挙げられる。

【００３７】溶剤中に溶解又は分散する各成分の配合量
としては、導電粉１００重量部に対して、全フェノール
樹脂５〜３０重量部が好ましく、１０〜２０重量部より
好ましい。またエポキシ樹脂を併用する場合は、導電粉
１００重量部に対して、全フェノール樹脂５〜３０重量
部及びエポキシ樹脂０．１〜１０重量部が好ましく、全
フェノール樹脂１０〜２０重量部及びエポキシ樹脂０．
５〜８重量部がより好ましい。全フェノール樹脂の量が
５重量部未満では導電粉を十分に結合しにくいため、導
電性向上の効果が小さくなる傾向にあり、３０重量部を
超えると導電粉間に過剰の樹脂が存在する傾向にあるた
め、導電性向上の効果が小さくなる傾向にある。また、
エポキシ樹脂の量が０．１重量部未満では銅箔に対する
接着性向上の効果が小さくなる傾向にあり、１０重量部
を超えると導電性向上の効果が小さくなる傾向にある。

【００３８】さらに硬化促進剤を用いる場合、その添加
量は、フェノール樹脂又はフェノール樹脂とエポキシ樹
脂の合計に対して０．０５〜１０重量％であるのが好ま
しく、１〜３重量％であるのがより好ましい。０．０５
重量％未満では硬化性が不十分になる傾向にあり、導電
ペーストとしての特性が低下する傾向にあり、１０重量
％を超えると、可使時間が低下する傾向にある。有機溶
剤と、その他の成分の混合比は特に制限はされないが、
印刷性（にじみや垂れ）の点で、導電ペーストの１０〜
５０重量％が好ましく、１５〜３５重量％がより好まし
い。

【００３９】次に、上記導電ペーストを用いて電気回路
の一部又は全部を形成することを特徴とする電気回路形
成基板の製造法について説明する。電気回路を形成する
基板としては、紙フェノール積層板、ガラスエポキシ積
層板、ガラス不織布とガラスクロスを併用したコンポジ
ット積層板、ポリアミドイミド積層板などの積層板、ポ
リエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアミ
ドイミドなどのフィルムなどを使用することができる。
また、これらの基板に電気回路を形成する方法は特に制
限されないが、作業性、生産性等の面からスクリーン印
刷法、コンピュータ制御によるディスペンサによる方法
等が好ましい。

【００４０】前記導電ペーストで形成する電気回路とし
ては、例えば銅箔回路を両面に有する電気回路基板に貫
通するスルーホールを形成し、このスルーホールを通じ
て両面の電気回路を導通させるための電気回路がこの導
電ペーストの特性を活かした好ましいものとして挙げら
れる。この電気回路の模式図を図１及び図２に示す。図
１は平面図、図２は断面図である。両面印刷配線板の基
板１上には銅箔２による電気回路が形成されている。ス
ルーホール４には、スクリーン印刷等により導電ペース
ト３による導通回路が形成されている。またその他に、
前記導電ペーストでは、基板上に一般に形成される銅箔
回路自体の代わりの一部又は全部の電気回路や、ジャン
パー回路を形成することができる。基板に電気回路を印
刷し、印刷回路をプレス加工すると、導電性をさらに改
善できるので好ましい。

【００４１】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。実施例１クレゾール、ホルムアルデヒド及びブタノールから合成
されたブトキシ基含有レゾール型フェノール樹脂６０重
量部（日立化成工業(株)製、商品名ヒタノール４０１
０）を脱溶媒したもの、ブトキシ化率９５％、ベンゼン
環１個当りのブトキシ基の数が１．２個、重量平均分子
量約２，５００）、未変性レゾール型フェノール樹脂
（群栄化学工業(株)製、商品名レジトップＰＬ２２０
７）を脱溶媒したもの、アンモニアを触媒として製造さ
れた重量平均分子量約２，０００の樹脂）及びビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ(株)製、
商品名エピコート１００４）２０重量部を予め加温溶解
させた後、室温に冷却したものにシュウ酸２重量部、エ
チルカルビトール２０重量部、ブチルセロソルブ２０重
量部を加えて均一に混合して樹脂組成物とした。

【００４２】次いで、アスペクト比が８のりん片状導電
粉である銀粉（徳力化学研究所製、商品名ＴＣＧ−１、
平均粒子径５μｍ）２５０重量部とアスペクト比が２．
３の平均粒子径７μｍの銀粉（レアメタリック社製）５
０重量部を前記樹脂組成物に添加し、撹拌らいかい機及
び三本ロールで均一に分散して導電ペーストとした。な
お、導電粉の体積含有率は２６％である。

【００４３】前記導電ペーストを用いて図３に示した回
路パターン５をスクリーン印刷法により印刷したのち加
熱硬化させた。基板材料は厚さ３５μｍの銅箔をラミネ
ートした紙フェノール基板（日立化成工業(株)製、商品
名ＭＣＬ４３７Ｆ、厚さ１．６mm）である。なお加熱硬
化条件は、８０℃で２時間の後、１５５℃で４５分行っ
た。比抵抗は５５μΩ・cmであった。得られた電気回路
形成基板の冷熱衝撃試験を実施した結果、比抵抗の変化
率は５％であった。また、前記と同じ、銅箔をラミネー
トした紙フェノール基板の銅箔上に５０mm角に厚さ３０
μｍのベタ面を印刷、硬化させた後、４０℃で相対湿度
９５％の恒温恒湿糟に１２０時間放置し、次いで２６０
℃のはんだ糟に５秒間浸漬させる吸湿ディップ試験を実
施した後、１mm角（１０×１０）にカッタをいれセロテ
ープで引きはがすクロスカット試験を実施したが剥離は
ゼロであった。なお、冷熱試験条件は１２５℃、３０分
と−６５℃、３０分を１サイクルとして、これを１００
サイクル行った。

【００４４】実施例２実施例１記載のアスペクト比が８のりん片状銀粉５００
重量部と実施例１記載のアスペクト比が２．３の銀粉１
００重量部を実施例１記載の樹脂組成物１４２重量部に
均一に混合分散して導電ペーストとした。導電粉の体積
含有率は４１％である。前記導電ペーストを用いて実施
例１記載の電気回路形成基板を作製してその特性を評価
した。その結果、比抵抗は４０μΩ・cmであった。また
前記電気回路形成基板の冷熱衝撃試験を実施した結果、
比抵抗の変化率は５％であり、吸湿ディップ試験後のク
ロスカット試験の結果では、剥離はゼロであった。

【００４５】実施例３実施例１記載のアスペクト比が８のりん片状銀粉４２０
重量部と実施例１記載のアスペクト比が２．３の銀粉８
０重量部を実施例１記載の樹脂組成物１４２重量部に均
一に混合分散して導電ペーストとした。導電粉の体積含
有率は３６％である。前記導電ペーストを用いて実施例
１記載の電気回路形成基板を作製してその特性を評価し
た。その結果、比抵抗は４３μΩ・cmであった。また前
記電気回路形成基板の冷熱衝撃試験を実施した結果、比
抵抗の変化率は５％であり、吸湿ディップ試験後のクロ
スカット試験の結果では、剥離はゼロであった。

【００４６】実施例４実施例１記載のアスペクト比が８のりん片状銀粉４２０
重量部と実施例１記載のアスペクト比が２．３の銀粉８
０重量部を実施例１記載の樹脂組成物１４２重量部に均
一に混合分散して導電ペーストとした。導電粉の体積含
有率は３６％である。前記導電ペーストを用いて実施例
１記載の電気回路形成基板を作製し、次いで熱圧プレス
〔１００℃、１００kg/cm²(約９．８×１０⁶Pa）〕で印
刷回路を緻密化しその特性を評価した。その結果、比抵
抗は１８μΩ・cmであった。また前記電気回路形成基板
の冷熱衝撃試験を実施した結果、比抵抗の変化率は５％
であり、吸湿ディップ試験後のクロスカット試験の結果
では、剥離はゼロであった。

【００４７】実施例５実施例１記載のブトキシ基含有レゾール型フェノール樹
脂７５重量部及び実施例１記載の未変性レゾール型フェ
ノール樹脂２５重量部を予め加温溶解させた後室温に冷
却したものにシュウ酸２重量部、エチルカルビトール２
０重量部、ブチルセロソルブ２０重量部を加えて均一に
混合して樹脂組成物とした。次いで実施例１記載のアス
ペクト比が８のりん片状銀粉２５０重量部と実施例１記
載のアスペクト比が２．３の銀粉５０重量部を前記樹脂
組成物に添加し、実施例１記載の方法により均一に混合
分散して導電ペーストとした。導電粉の体積含有率は２
５．７％である。前記導電ペーストを用いて実施例１記
載の電気回路形成基板を作製してその特性を評価した。
その結果、比抵抗は５１μΩ・cmであった。また前記電
気回路形成基板の冷熱衝撃試験を実施した結果、比抵抗
の変化率は７％であり、吸湿ディップ試験後のクロスカ
ット試験の結果では、剥離はゼロであった。

【００４８】なお、本発明におけるアスペクト比の具体
的測定法を以下に示す。低粘度のエポキシ樹脂（ビュー
ラー社製）の主剤（No.２０−８１３０）８ｇと硬化剤
（No.２０−８１３２）２ｇを混合し、ここへ導電粉２
ｇを混合して良く分散させ、そのまま３０℃で真空脱泡
した後、６〜８時間３０℃で静置して粒子を沈降させ硬
化させた。その後、得られた硬化物を垂直方向に切断
し、切断面を電子顕微鏡で２０００倍に拡大して切断面
に現われた１００個の粒子について長径／短径を求め、
それらの平均値をもって、アスペクト比とした。

【００４９】比較例１レゾール系フェノール樹脂（フェノールとホルムアルデ
ヒドから合成された樹脂、日立化成工業(株)製、商品名
ＶＰ１３Ｎ、重量平均分子量約１，８００）８０重量部
とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキ
シ(株)製、商品名エピコート１００４）２０重量部を予
め加温溶解させた後、室温に冷却したものにシュウ酸２
重量部、エチルカルビトール２０重量部、ブチルセロソ
ルブ２０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成物とし
た。

【００５０】次いで、りん片状導電粉としてアスペクト
比が８の銀粉（徳力化学研究所製、商品名ＴＣＧ−１、
平均粒子径５μｍ）４２０重量部とアスペクト比が２．
３の平均粒子径７μｍの銀粉（レアメタリック社製）８
０重量部を前記樹脂組成物に添加し、実施例１記載の方
法により均一に混合分散して導電ペーストとした。前記
導電ペーストを用いて実施例１記載の電気回路形成基板
を作製してその特性を評価した。その結果、比抵抗は６
２μΩ・cmであった。また前記電気回路形成基板の冷熱
衝撃試験を実施した結果、比抵抗の変化率は１０％であ
り、吸湿ディップ試験後のクロスカット試験の結果で
は、剥離は５３％であった。

【００５１】比較例２レゾール系フェノール樹脂（フェノールとホルムアルデ
ヒドから合成された樹脂、日立化成工業(株)製、商品名
ＶＰ１３Ｎ、重量平均分子量約１，８００）８０重量部
とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキ
シ(株)製、商品名エピコート１００４、）２０重量部を
予め加温溶解させた後、室温に冷却したものにシュウ酸
２重量部、エチルカルビトール２０重量部、ブチルセロ
ソルブ２０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成物と
した。次いで、りん片状導電粉としてアスペクト比が８
の銀粉（徳力化学研究所製、商品名ＴＣＧ−１、平均粒
子径５μｍ）５００重量部を前記樹脂組成物に添加し、
実施例１記載の方法により均一に混合分散して導電ペー
ストとした。前記導電ペーストを用いて実施例１記載の
電気回路形成基板を作製してその特性を評価した。その
結果、比抵抗は８０μΩ・cmであった。また前記電気回
路形成基板の冷熱衝撃試験を実施した結果、比抵抗の変
化率は５％であり、吸湿ディップ試験後のクロスカット
試験の結果では、剥離は６２％であった。

【００５２】比較例３レゾール系フェノール樹脂（フェノールとホルムアルデ
ヒドから合成された樹脂、日立化成工業(株)製、商品名
ＶＰ１３Ｎ、重量平均分子量約１，８００）８０重量部
とビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキ
シ(株)製、商品名エピコート１００４）２０重量部を予
め加温溶解させた後、室温に冷却したものにシュウ酸２
重量部、エチルカルビトール２０重量部、ブチルセロソ
ルブ２０重量部を加えて均一に混合して樹脂組成物とし
た。次いで、アスペクト比が２．３の平均粒径７μｍの
銀粉（レアメタリック社製）５００重量部を前記樹脂組
成物に添加し、実施例１記載の方法により均一に混合分
散して導電ペーストとした。前記導電ペーストを用いて
実施例１記載の電気回路形成基板を作製してその特性を
評価した。その結果、比抵抗は１５０μΩ・cmであっ
た。また前記電気回路形成基板の冷熱衝撃試験を実施し
た結果、比抵抗の変化率は７％であり、吸湿ディップ試
験後のクロスカット試験の結果では、剥離は６７％であ
った。

【００５３】

【発明の効果】請求項１及び２記載の導電ペーストは、
比抵抗が低く、高導電性の導電ペーストであり、冷熱衝
撃試験、湿中負荷試験等の過酷な条件下でも比抵抗の変
化の小さい優れたものである。また、吸湿ディップ試験
等の過酷な条件下でも剥離がないなど、特に接着性に優
れ、さらに硬化性などにも優れる。請求項３〜６記載の
導電ペーストは、請求項１及び２記載の導電ペーストの
効果を奏し、特に導電性向上の効果が大きいものであ
る。

【００５４】請求項７記載の導電ペーストは、請求項１
及び２記載の導電ペーストの効果を奏し、特に接着性向
上の効果が大きいものである。請求項８記載の導電ペー
ストは、請求項１及び２記載の導電ペーストの効果を奏
し、特に比抵抗の低下の効果が大きいものである。請求
項９記載の導電ペーストは、請求項１及び２記載の導電
ペーストの効果を奏し、さらに請求項１及び２記載の導
電ペーストに加えて硬化性の向上の効果が大きいもので
ある。請求項１０及び１１記載の導電ペーストは、請求
項１及び２記載の導電ペーストの効果を奏し、さらに請
求項１及び２記載の導電ペーストに加えて硬化性と可使
時間のバランスに優れるものである。請求項１２記載の
導電ペーストは、請求項１及び２記載の導電ペーストの
効果を奏し、特に接着性と硬化性のバランスに優れるも
のである。

【００５５】請求項１３記載の電気回路形成基板の製造
法は、比抵抗が低く、高導電性であり、また冷熱衝撃試
験、湿中負荷試験等の過酷な条件下でも比抵抗の変化の
小さい優れた電気回路を形成できる。また、吸湿ディッ
プ試験等の過酷な条件下でも剥離がないなど、特に接着
性に優れた電気回路である。請求項１４記載の電気回路
形成基板の製造法は、請求項１３記載の電気回路形成基
板の製造法の効果を奏し、さらに請求項１３記載の電気
回路形成基板の製造法に加えて、特に前記導電ペースト
の特性が活かされた電気回路を形成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の導電ペーストで電気回路を形成した両
面配線板のスルーホール部分の平面図である。

【図２】図１の断面図である。

【図３】本実施例で印刷した回路パターンの状態を示す
平面図である。

【符号の説明】

１基板２銅箔３導電ペースト４スルーホール５回路パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者菊池純一茨城県日立市鮎川町三丁目３番１号日立化成工業株式会社山崎工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電粉、アルコキシ基含有レゾール型フ
ェノール樹脂、フェノール類及びアルデヒド類を原料と
して製造される未変性レゾール型フェノール樹脂並びに
溶剤を含有してなる導電ペースト。
【請求項２】導電粉、アルコキシ基含有レゾール型フ
ェノール樹脂、フェノール類及びアルデヒド類を原料と
して製造される未変性レゾール型フェノール樹脂、エポ
キシ樹脂並びに溶剤を含有してなる導電ペースト。
【請求項３】導電粉が、扁平状導電粉及び不定形状導
電粉の２種類の導電粉を含有するものである請求項１又
は２記載の導電ペースト。
【請求項４】扁平状導電粉及び不定形状導電粉が、い
ずれも銀又は銀合金である請求項１、２又は３記載の導
電ペースト。
【請求項５】導電粉が、アスペクト比が６以上の導電
粉及びアスペクト比が５以下の導電粉の２種類の導電粉
を含有するものである請求項１又は２記載の導電ペース
ト。
【請求項６】アスペクト比が６以上の導電粉及びアス
ペクト比が５以下の導電粉が、いずれも銀又は銀合金で
ある請求項１、２又は５記載の導電ペースト。
【請求項７】アルコキシ基含有レゾール型フェノール
樹脂が、アルコキシ化率５〜１００％のものである請求
項１〜６のいずれかに記載の導電ペースト。
【請求項８】フェノール類及びアルデヒド類を原料と
して製造される未変性レゾール型フェノール樹脂が、ア
ンモニア又は第一級アミンを触媒として製造されるもの
である請求項１〜７のいずれかに記載の導電ペースト。
【請求項９】硬化促進剤として、酸性又は塩基性化合
物を含有する請求項１〜８のいずれかに記載の導電ペー
スト。
【請求項１０】導電粉１００重量部に対して、全フェ
ノール樹脂５〜３０重量部を用いるものである請求項１
又は３〜９のいずれかに記載の導電ペースト。
【請求項１１】導電粉１００重量部に対して、全フェ
ノール樹脂５〜３０重量部及びエポキシ樹脂０．１〜１
０重量部を用いるものである請求項２〜９のいずれかに
記載の導電ペースト。
【請求項１２】アルコキシ基含有レゾール型フェノー
ル樹脂と未変性レゾール型フェノール樹脂の混合比が、
前者／後者の重量比で２０／８０〜９０／１０である請
求項１〜１１のいずれに記載の導電ペースト。
【請求項１３】請求項１〜１２のいずれかに記載の導
電ペーストを用いて電気回路の一部又は全部を形成する
ことを特徴とする電気回路形成基板の製造法。
【請求項１４】導電ペーストを用いて形成する電気回
路が、電気回路を両面に有する電気回路基板の貫通する
スルーホール部分の電気回路であり、導電ペーストでこ
のスルーホールを通じて両面に形成した電気回路を導通
させることを特徴とする請求項１３記載の電気回路形成
基板の製造法。